· didáctica de física 1 2 competÊncias objectivos 1 planificar a tomada de decisões tendentes...
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Didáctica de Física
1
Diapositivos de Didáctica de Física 1 & 2 (sebenta de aulas teóricas e praticas)
Mário S. Baloi (Ph.D)
UNIVERSIDADE PEDAGÓGICA
FACULDADE DE CIÊNCIAS NATURAIS E MATEMÁTICA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
MAIO - 2013
Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5
Didáctica de Física 1
2
COMPETÊNCIAS OBJECTIVOS
1 Planificar a tomada de decisões tendentes a
melhorar o processo de ensino-aprendizagem,
apoiando-se num quadro teórico fundamentado.
Capacitar os estudantes a reflectir sobre o ensino de
Física na escola sobre porquê, para quê, e como ensinar
e aprofundar e alargar seus os conhecimentos e
capacidades sobre a Física, Pedagogia e Psicologia.
2 Usar de forma criativa e diversificada, métodos e
estratégias de ensino-aprendizagem na sala de
aulas, centrados no aluno e que tomam em conta
os saberes iniciais dos alunos.
Desenvolver capacidades e habilidades dos futuros
professores na planificação, preparação do processo de
ensino-aprendizagem de forma científica, interessante e
contextualizada
3 Conceber, resolver, gerir e avaliar tarefas
adequadas para o nível dos alunos, tanto do tipo
qualitativo como prático e experimental, em sala
de aulas, visando desenvolver as competências
dos seus alunos.
Capacitar o estudante a planificar, projectar, realizar e
avaliar criticamente, as experiências escolares
4 Elaborar e usar meios de ensino, experimentais e
editoriais que necessite para a realização de uma
aula mais activa e interessante para os seus
alunos.
Incentivar os estudantes na procura de soluções simples
e locais às dificuldades no processo de ensino em
Moçambique
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27-05-2013
Didáctica de Física 1 – CONTEUDOS
3
CONTEÚDOS S
TEMAS SUBTEMAS/ELEMENTOS
1 Introdução à Didáctica de Física 1.1 Didáctica como teoria curricular
1S
1.2 Didáctica como teoria crítico-construcionista
1.3 Didáctica como teoria de ensino
1.4 Sistema Nacional de Educação: Integração e diversificação do
ensino
1.5 Programas de ensino de física
2 Princípios gerais da educação no
ensino de física
2.1 Conceito sobre “princípios” educacionais
4S
2.2 Tudo com todos sentidos
2.3 Da actividade a autonomia
2.4 Non schulae, sed vitae discimus/Ligação do ensino à
sociedade
2.5 Exigência à medida
2.6 Consolidação (quando se tem preto no branco)
2.7 Princípios educacionais no Plano Curricular em Moçambique
3 Métodos & concepções de ensino
de física
3.1 Ensino Expositivo, aprendizagem mecânica/repetitiva &
aprendizagem receptiva significativa
6S
3.2 Ensino Genético/Evolucionista
3.3 Mapas conceituais no ensino/aprendizagem da física,
elaboração e avaliação de mapas conceituais
3.4 Ensino por (re) Descoberta (método de solução de problemas)
3.5 Ensino exemplificativo (p.ex: método experimental da física
no ensino)
3.6 Exemplificação de métodos de ensino de física e de mapas
conceituais
4 Ensino de conceitos e leis da física 4.1 Mapas conceituais
3S
4.2 Conceitos qualitativos
4.3 Conceitos quantitativos
4.4 Nível comparativo e nível quantitativo
5 Fundamentos da teoria de
actividades de aprendizagem
5.1 Teoria da actividade
2S
5.2 Zona de desenvolvimento proximal
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Didáctica de Física 2
4
COMPETÊNCIAS OBJECTIVOS
1 Dominar os conteúdos conceptuais e processuais
dos programas de física da 8ª à 10 Classes.
Capacitar os futuros professores na elaboração de
alternativas metodológicas de ensino (não receitas) em
temas seleccionados da Física escolar do 1o Ciclo do
Ensino Secundário Geral (8a à 10a Classe).
2 Elaborar planos de lição modernos e
contextualizados.
Capacitar os estudantes a apresentar planos de lição de
física (orientados à ilustração aos fenómenos, à
mudanças conceptuais, a exemplificação do método
experimental da física e a ligação da física à vida)
3 Analisar criticamente currículos, manuais e
planos de aula, para o ensino da Física.
Capacitar os estudantes a planificar, projectar, realizar
e avaliar o ensino de física e particularmente da
integração do método experimental de física no ensino;
4 Simular situações de ensino de física
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Didáctica de Física 2 – CONTEUDOS
5
CONTEÚDOS S
TEMAS SUBTEMAS/ELEMENTOS
1 Introdução à Didáctica de Física 1.1 Didáctica como teoria curricular
1S
1.2 Didáctica como teoria crítico-construcionista
1.3 Didáctica como teoria de ensino
1.4 Sistema Nacional de Educação: Integração e diversificação do
ensino
1.5 Programas de ensino de física
2 Princípios gerais da educação no
ensino de física
2.1 Conceito sobre “princípios” educacionais
1S
2.2 Tudo com todos sentidos
2.3 Da actividade a autonomia
2.4 Non schulae, sed vitae discimus/Ligação do ensino à
sociedade
2.5 Exigência à medida
2.6 Consolidação (quando se tem preto no branco)
2.7 Princípios educacionais no Plano Curricular em Moçambique
3 Métodos & concepções de ensino
de física
3.1 Ensino Expositivo, aprendizagem mecânica/repetitiva &
aprendizagem receptiva significativa
4S
3.2 Ensino Genético/Evolucionista
3.3 Mapas conceituais no ensino/aprendizagem da física,
elaboração e avaliação de mapas conceituais
3.4 Ensino por (re) Descoberta (método de solução de problemas)
3.5 Ensino exemplificativo (p.ex: método experimental da física
no ensino)
3.6 Exemplificação de métodos de ensino de física e de mapas
conceituais
4 Ensino de conceitos e leis da física 4.1 Mapas conceituais
1S
4.2 Conceitos qualitativos
4.3 Conceitos quantitativos
4.4 Nível comparativo e nível quantitativo
5 Fundamentos da teoria de
actividades de aprendizagem
5.1 Teoria da actividade
1S
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Didáctica de Física 2 – CONTEUDOS
6
TEMAS SUBTEMAS/ELEMENTOS
S
6 Elaboração de planos de lição da
óptica geométrica.
a) Análise e transposição didáctica
b) Simplificação de conhecimentos e de conteúdos
escolares
c) Exemplificação dos métodos de ensino
d) Quadro lógico da aula: elementos do plano de
lição/elementos do currículo (objectivos, conteúdos,
métodos, situações, estratégias e avaliação)
e) Articulação da aula e funções didácticas (motivação,
elaboração da matéria nova, consolidação)
f) Exemplificação de elaboração de objectivos
cognitivos
g) Exemplos de elaboração de experiências de
demonstração no ensino de física
h) Exemplos de incremento das actividades dos alunos
na aprendizagem de física: fichas de trabalho do
aluno
1S
1S
1S
1S
1S
1S
1S
1S
7 Elaboração de planos de lição da
mecânica.
8 Elaboração de planos de lição da
termodinâmica.
9 Elaboração de planos de lição da
electricidade e magnetismo
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Didáctica
7
1
• Didáctica ... como teoria de conteúdos de ensino e teoria do currículo
2 •Didáctica … como teoria do ensino (especialmente como estudo crìtico-construcionista)
3
• Didáctica … como teoria do processo de ensino (ou ciência do ensino e aprendizagem: formas de organização do ensino, métodos de ensino, teorias de ensino e aprendizagem, pesquisa do ensino)
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1.1] Conceito de Didáctica
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1. Didáctica ... como Teoria dos Conteúdos de Ensino e Teoria do Currículo. Neste contexto:
a) formula os objectivos gerais, superiores e obrigatórios do ensino;
b) Elabora os critérios e os métodos de analise e construção curricular;
c) Determina, segundo determinados pontos de vistas pedagógicos, os conteúdos concretos de ensino (transposição didáctica - elementarização);
2. Didáctica … como Teoria do Ensino,
orienta-se na pesquisa, considerando as demais orientações/recomendações, para a optimização da acção do professor no ensino.
Didáctica … como Ciência do Ensino e Aprendizagem, orienta-se na pesquisa de condições de transmissão de informações e dos processos psíquicos envolvidos no processo de aprendizagem (fundamenta-se assim mais na psicologia de aprendizagem).
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1.1] Conceito de Didáctica
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1. A Didáctica como teoria do ensino orienta-se também no
estudo do crìtico-construcionista. Isto é, ela posiciona-se
criticamente em relação a realidade de ensino e orienta-se:
a) no estudo das condições de ensino que não tenham sido tomadas
em consideração no estudo da realidade do ensino e a partir dai,
elabora as propostas de melhoria;
b) no estudo das relações multifacetadas e funcionais entre o ensino,
as condições sociais e institucionais;
c) no estudo de novas formas de transmissão em relação ao ensino
tradicional.
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1.1] Conceito de Didáctica
10
1. A Didáctica como teoria dialéctica do processo de
ensino e aprendizagem (Klingberg, 1986) … a relação
didáctica básica: ensino e aprendizagem
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Conteúdo
Aprendizagem
Ensino
Métodos
1.2] PCESG: Diagrama do sistema do ensino escolar
Ensino Bàsico (EB) – tem 7
classes
EB - possui dois (2) graus
O 1 grau do EB subdividido em
dois ciclos
2 grau EB constituído por um único ciclo
ESG – possui dois ciclos
11
Diagrama 1: Ciclos do ensino primário e secundário em Moçambique (2005 )
1….2….3…..4…5 6……7 8……9...….10 11……12
1 0 ciclo 3 0 ciclo 1 0 ciclo 2 0 ciclo
Primário Secundário 2 ciclo
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1.2] PCESG: Diagrama do sistema do ensino escolar
Comunicação e Ciências Sociais
Matemáticas e Ciências Naturais
Actividades Praticas e Tecnológicas
… com Desenho
,,, com Matemática
… com Biologia
… com Geografia
EB+ESG
TRONCO COMUM
ESG-2 ciclo
– Diversificação curricular
12
Diagrama 1: Ciclos do ensino primário e secundário em Moçambique (2005 )
1….2….3…..4…5 6……7 8……9...….10 11……12
1 0 ciclo 3 0 ciclo 1 0 ciclo 2 0 ciclo
Primário Secundário
2 ciclo
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2] O EB & ESG - Moçambique
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Caracterização do EB e do ESG:
Caracterização: Primeiro ciclo, regra geral, é parcialmente unificado. Trata-se de um Ensino Básico Integrado. Ensino primário completo de 7 classes articulado do ponto de vista de estrutura, objectivos, conteúdos, material didáctico e da própria pratica pedagógica. Desenvolve no aluno, habilidades, conhecimentos e valores de forma articulada e integrada de todas áreas de aprendizagem que compõem o currículo conjugados com as actividades extra-curriculares apoiado por um sistema de avaliação. O EB segue a abordagem integrada das diferentes matérias, mostrando também as possibilidades de abordagem integrada das diferentes unidades temáticas.
O Plano Curricular do Ensino Básico (PCEB) apresenta a mesma estrutura que o PCESG (ate ao 1 ciclo do ESG): estão indicadas 3-componentes/áreas curriculares: Comunicação e Ciências Sociais; Matemática e Ciências Naturais, Actividades praticas e tecnológicas.
Segundo ciclo do ESG procura ser diversificado, sobretudo em termos curriculares. Dá-se assim uma iniciação da diversificação curricular. No ensino secundário, nota-se de um modo geral a diversificação institucional (escola industrial, escola comercial, escola de artes e ofícios, escola secundária etc.)
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1.3] Planos Curriculares do EB & ESG
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Ao nível Internacional: Sistema da Educação Unificados & Integrados (Grau de Unificação/Modo de Integração/Paises):
Sistemas Totalmente Unificados
Sistemas Estruturalmente Integrados
Sistemas sub-estruturalmente Integrados
Sistemas completamente Diversificados de Fileiras diferenciadas
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Grau Modo Países
Sistemas totalmente
unificados
Total, ou um só tipo de escola e de
cursos
-----------
Sistemas estruturalmente
integrados/parcialmente
unificados
Um só tipo de escola; cursos com
troncos comuns iniciais (1 ou 2 anos)
e posterior especialização
Noruega
Suécia
Sistemas sub-estrutural-
mente integrados, com
percursos diferenciados
Escolas e cursos diferenciados, sob
orientações curriculares comuns
Finlândia,
Holanda,
Portugal
Sistemas diversificados de
fileiras diferenciadas
Reduzido. Algumas iniciativas de
aproximação entre os tipos de
ensino
151515
1.4] Ensino básico e Secundário – Sistema de integração
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1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 8aclasse
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Unidade 1: Estrutura da Matéria (8a classe)
Aquecer água num balão ou saco plástico; (o calor da chama não destrói o plástico).
Pressão atmosférica (exemplo: virar um copo cheio de água tapado com uma folha de papel verifica-se que o copo não se
destapa devido à existência da pressão atmosférica)
Asfixiar a chama de uma vela com um copo de vidro numa tina com água verifica-se que a coluna do líquido contido na
tina sobe dentro do copo logo que a vela se apagar o que demonstra que o ar ocupa um espaço.
Movimento Browniano (exemplo: deitar umas gotas de tinta na água contida num copo transparente observa-se que a
tinta se espalha gradualmente no liquido)
Forças de adesão (exemplo: dois pedaços de vidro humedecidos/dois pedaços de papel colados, observa-se que é difícil
separa-los devido à força aderente entre as suas partículas que os mantém ligados).
Capilaridade (exemplo: mergulhar num liquido contido num recipiente uma extremidade de um pedaço de
algodão/pano/torcida verifica-se a passagem do liquido, através do pedaço de algodão/pano/torcida, para fora do
recipiente).
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1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 8aclasse
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Unidade 2: Cinemática (8a classe)
Medição de comprimento em centímetro, decímetro e metro;
Medição do volume de corpos regulares (em cm3, mm3, m3).
Medição de tempo de duração dum evento (em segundos)
Medição da massa ou simplesmente comparar as massas de dois corpos sem o uso da balança convencional;
Determinação experimental do conceito de velocidade de um corpo (m/s, km/h, etc.).
Verificação experimental das leis do MRU
Determinação experimental e gráfica do conceito de aceleração
Verificação experimental das leis do MRUA (com ajuda de um plano inclinado de dois metros de comprimento, o aluno
mede o tempo gasto para diversas inclinações do plano e com ajuda de uma tabela poderá definir a velocidade do objecto
que se movimenta ao longo do plano).
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1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 8aclasse
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Unidade 3: Dinâmica - Leis de Newton (8a classe)
Verificação experimental dos efeitos de uma força, como por exemplo: amolgar uma lata de refresco,
quebrar uma barra de gelo, chutar uma bola, deformar uma mola, etc.
Verificação experimental do princípio de inércia (1ª lei de Newton), por exemplo, quando se empurra
uma parede e esta não se move, outro ainda pode ser, por exemplo, partir um pau seco com ajuda dum
jornal.
Verificação experimental da 2ª lei de Newton, por exemplo, puxar uma caixa contendo alguns objectos e
durante o movimento ir acrescentando mais objectos, observa-se à redução da velocidade da caixa em
movimento.
Verificação experimental da 3ª lei de Newton, por exemplo, com ajuda dum balão cheio de ar é possível
verificar que quando o largamos, o ar que se escapa do balão faz com que este se mova em sentido
contrário. Ou ainda pode o aluno construir um arco e flecha, verificará que no acto do lançamento o arco
se moverá (quando esticado e largado) em sentido contrário ao da flecha).
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1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 8aclasse
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Unidade 4: Trabalho e Energia (8a classe)
Experiência sobre conceito de trabalho mecânico (conhecida a força pode se arrastar um
corpo sobre uma superfície lisa, medindo o deslocamento pode se calcular o trabalho).
Experiência sobre conceito de energia (exemplo, deixar cair de uma dada altura um
objecto, uma pedra, bloco, caderno, etc.).
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1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 9aclasse
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Unidade 1: Fenómenos térmicos (9a classe)
Dilatação térmica dos corpos
Com dois pregos formar uma baliza de modo que uma moeda passe entre os pregos roçando; de seguida aquecer a moeda
e tentar fazer passar entre os pregos que formam a baliza. Observa-se que a moeda quando aquecida não passa entre os
pregos.
Equilíbrio térmico
Medir a temperatura do pedaço de ferro aquecido, medir a temperatura da água não aquecida, mergulhar o pedaço de
ferro aquecido na água e medir a temperatura da água. Observa-se que, passado algum tempo, a temperatura do pedaço
de ferro diminui e da água aumentou e ficam ambos (pedaço de ferro e água) a mesma temperatura.
Ferver a água num recipiente e misturar com outra não aquecida de temperatura conhecida. Medindo a temperatura da
mistura obtida, observa que é maior que a da água fria e menor que a da água quente. Isto significa que após a mistura a
temperatura da água atinge o equilíbrio térmico.
Transmissão de calor
Colocar água num recipiente aberto. Deixar o recipiente apanhar raios solares. Passando algum tempo observa-se que a
água fica quente. Isto significa que por radiação a transmitiu-se calor a água contida no recipiente e a sua temperatura
aumentou.
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1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 9aclasse
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Unidade 2: Estática dos sólidos (9a classe)
Determinar as características de uma força.
Determinar o centro de gravidade de corpos.
Máquinas simples.
Equilíbrio dos corpos
Fixar um prego num ponto da parede da sala. Fazer três furos em
diferentes pontos de uma placa, rectangular, quadrada ou triangular, que
pode ser de madeira ou metálica. Suspender a placa no prego, por cada um
dos furos. Verifica-se que a placa toma determinada posição de equilíbrio
dependendo do furo em que ela foi suspensa no prego, portanto,
dependendo da posição do centro de gravidade em relação ao ponto de suspensão a placa tem diferentes posições de equilíbrio.
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1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 9aclasse
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Unidade 3: Estática dos fluidos (9a classe)
Pressão atmosférica;
Demonstração do Princípio de Pascal
Encher um saco plástico de água e amara-lo. Fazendo furos em diferentes pontos da superfície
do plástico, observa se que a água escorre sobre a superfície. Apertando o plástico, a água sai
por todos furos com mesma intensidade, segundo o principio de Pascal.
Demonstração do Principio de Arquimedes
Encher um recipiente de água. Mergulhar um pedaço de madeira até ao fundo do recipiente e
abandonar. Observa-se que o pedaço de madeira volta a superfície. Portanto, a água exerce
uma força que impele o pedaço de madeira para a superfície da água.
Flutuabilidade dos corpos.
Unidade 4: Óptica Geométrica (9a classe)
Propagação rectilínea da luz.
Reflexão e refracção da luz.
Obtenção de imagens em espelhos planos e côncavos.
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1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 10aclasse
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Unidade 1: Corrente eléctrica (10a classe)
Verificação experimental das leis qualitativas das interacções eléctricas (Electroscópio de
folhas, Borboleta electrizada)
Pêndulo eléctrico.
O electroscópio.
Borboleta electrizada
Montagem de um circuito eléctrico simples
Pilha de limão
Pilha de solução salina
Lei de Ohm.
Verificação do comportamento da U e I numa associação de resistências em série e em
paralelo.
Análise da dependência da resistência eléctrica do comprimento, secção e natureza do
material
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1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 10aclasse
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Unidade 2: Oscilações eléctricas e Ondas (10a classe)
Pêndulo gravítico e elástico;
Oscilação de pêndulos acoplados
Produção de ondas mecânicas.
Unidade 4: Movimento Rectilíneo Uniformemente Variado Electromagnetismo
(10a classe)
Não existem experiencias recomendadas
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1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 10aclasse
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Unidade 3: Electromagnetismo (10a classe)
Demonstração da existência do Campo magnético e linhas de força (por exemplo:
colocar nas proximidades de um íman alguns pregos ou pedaços de ferro observa-se que os
pregos são atraídos pelo íman e à medida que se vai afastando os pregos do íman deixa de se
manifestar atracção; colocar por cima de um íman uma folha de papel e de seguida espalhar
sobre a folha de papel limalhas de ferro, observa-se que as limalhas formam uma configuração
curvilínea, o que indica a orientação das linhas de força do campo magnético criado pelo
íman).
Experiência de Oersted;
O Electroíman (por exemplo, enrolar um prego por fio condutor e ligar o fio aos terminais
de uma pilha, de seguida aproximar pedaços de ferro, observa-se que os pedaços de ferro são
atraídos pelo prego enrolado no fio condutor. Isto mostra que as propriedades magnéticas não
são somente dos imanes permanentes).
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2] Princípios Didácticos
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O que são princípios?
no sentido geral:
I] Princípio … como ―norma‖ ..‖directriz‖ …‖linha de
orientação‖
II] Princípio … como ―procedimento‖ ..‖receita‖
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2.1] Princípios Didácticos
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Os ideais da escola que queremos referem-se:
1. Escola Humana
2. Busca da Verdade
3. Responsabilidade em relação a Sociedade e a Realidade
Como interpretar estes ideais ao nível das metodologias das disciplinas
especificas?
A construção de princípios didácticos ou metodológicos são a busca e
consequências da procura de uma resposta a esta questão.
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2.2] Princípios Didácticos – Potencialidades para o Ensino de
Física em Moçambique
28
No sentido restrito:
Princípios Didácticos: são postulados/afirmações fundamentais sobre o desenvolvimento do
ensino; são um produto de uma longa/secular
experiencia de vida; são a expressão da tradição
didáctica;
PD: abrem as possibilidades para a
elaboração de um pensamento estratégico e desenvolvimento de um
campo acção do professor
PD: valem para todas formas
de ensino
PD: fundamentam as justificativas de
organização do ensino
PD: Influenciam a orientação, realização e
controlo da acção docente
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2.3] Princípios Didácticos – Potencialidades
para o Ensino de Física em Moçambique
29
No sentido restrito:
Princípios Didácticos:
estão acima dos objectivos concretos (sejam
objectivos de trabalho ou cognitivos)
PD: não podem ser reduzidos ou
reformulados como objectivos
parciais
PD: não podem ser realizados ou
operacionalizados como se fossem objectivos de trabalho/cognitivos
PD: apresentam-se como perspectivas ou ideais da
educação
PD :
Comenius
Petalozzi
Klingenberg
Wähler K.
Glöckl H.
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2.4] Princípios didácticos gerais
30
1. Tudo com todos Sentidos: Envolver o aluno na utilização
intensa de todos órgãos dos sentidos na aprendizagem
a. Ilustração através da visão interna e externa
b. Ilustração através da experimentação
c. ilustração através de modelos
d. Ilustração através de ícones (através de uma representação
simbólica)
A elaboração da ilustração por exemplo na percepção de fenómenos e de factos, através do
treinamento de técnicas de observação, da pratica de leitura de escalas de medição nos
aparelhos, através da descrição de factos ou de fenómenos.
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2.4] Princípios didácticos gerais
31
2. Da actividade à autonomia: Incrementar a actividade
para desenvolver a autonomia do aluno
a. Autonomia através da experimentação
b. Autonomia através de uma representação inactiva
c. Autonomia na área cognitiva
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2.4] Princípios didácticos gerais
32
3. Non schulae, sed vitae discimus: Estabelecer a ligação do ensino de ciências à sociedade. Posições pedagógicas da aproximação do ensino de física à sociedade ou à vida manifestam-se indirectamente através da:
a. Tratamento de fenómenos naturais
b. Tratamento de questões cientificas
c. Incorporação das vivencias experiencias do aluno
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2.4] Princípios didácticos gerais
33
4. Exigência à medida: Principio da individualização.
a. Possibilidades de elementarização/simplificação de conteúdos de
ensino da disciplina de física
b. Possibilidades de diferenciação interna nas aulas de física
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2.4] Princípios didácticos gerais
34
5. Consolidação (quando se tem preto no branco …): desenvolver a durabilidade dos resultados de aprendizagem. Habilidades, Conhecimentos, Conceitos, Factos são transmitidos de forma a serem do domínio livre do aluno.
a. Assegurar os resultados pela orientação didáctica/metodológica da aula (resumo parcial e resumo final)
b. Assegurar os resultados através da transferência
c. Assegurar os resultados através elaboração da imagem do quadro
d. Assegurar os resultados através da repetição constante e parcial
e. Assegurar os resultados através da repetição global
f. Assegurar os resultados através da experimentação pelo aluno
g. Assegurar os resultados através da integração (Inter e transdiciplinaridade)
h. Assegurar os resultados através da inclusão de materiais didácticos impressos (textos de apoio e fichas de trabalho do aluno)
i. Assegurar os resultados através da memorização
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2.5] Princípios Didácticos
35
A observância permanente e simultânea dos diversos princípios iria saturar qualquer professor
Praticável é uma orientação a um pequeno número de princípios adequados, sintonizados e combináveis entre si. (veja a titulo de exemplo o PCESG-Mocambique)
Nos casos concretos, os princípios condicionam-se, complementam-se i.é., os princípios não podem ser realizados isoladamente sob perigo de se cair na monotonia e falta de criatividade
Os princípios didácticos deveriam desempenhar um papel muito importante na planificação, realização e avaliação do ensino e também na realização da formação contínua do professor em Moçambique.
Tanto na didáctica geral como nas didácticas específicas os princípios de ensino são em primeiro lugar o suporte para a selecção e legitimação dos objectivos e dos conteúdos de aprendizagem
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2.5] Princípios didácticos - Articulação
36
A plena observação dos princípios didácticos é uma opção que pode levar ao alcance dos ideais educacionais e ao desenvolvimento de competências ;
A observância permanente e simultânea dos diversos princípios iria saturar qualquer professor;
Praticável é uma orientação a um pequeno número de princípios adequados, sintonizados e combináveis entre si;
Nos casos concretos, os princípios condicionam-se, complementam-se i.é., os princípios não podem ser realizados isoladamente sob perigo de se cair na monotonia e falta de criatividade
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2.5] Princípios didácticos do ESG em Moçambique
37
Os Princípios Orientadores do Currículo (PCESG) referem-se aos pressupostos teóricos e norteiam o currículo do ESG. São os seguintes:
1. Educação Inclusiva
2. Ensino - aprendizagem centrado no aluno
3. Ensino - aprendizagem orientado para o Desenvolvimento de
Competências para a vida
-----------------------------------------------------------
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2.6] Princípios didácticos gerais - ensino de física em Moçambique – mudança de
atitude (algo determinante)
38
• Um novo cenário no ensino & aprendizagem de física (das ciências etc.) em Moçambique não aparecerá automaticamente:
• Ensinar as ciências (física, matemática, etc.) não é simples
• Aprender as ciências (física, química etc.) não ocorre naturalmente
• A mudança de estilo de ensino não aparecerá por si propria
• A mudança de estilo de aprendizagem não aparecerá por si propria/automaticamente
• Solução (professor): aprender a ensinar (física) requer esforço, dedicação e motivação, conhecimentos solidos e vontade de vencer.
• Solução (aluno): aprender (a física) requer esforço, dedicação e motivação, conhecimentos solidos e vontade de vencer.
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2.7] Quadro lógico para avaliação e aplicação dos métodos de
ensino (In: Klingberg, 1986)
39
1. A Didáctica como teoria dialéctica do processo de ensino
e aprendizagem (Klingberg, 1986) … a relação didáctica
básica: ensino e aprendizagem
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Conteúdo
Aprendizagem
Ensino
Métodos
Objectivos
Organização Métodos
Conteúdo
2.7] Quadro lógico para avaliação e aplicação dos métodos de
ensino (In: Kontroverse uber Unterrichtsmethoden )
Princípios didácticos
Orientação à actividade
Orientação ao aluno(a)
Orientação à Ciência
Orientação ao Futuro
Orientação à Vida
…
Conteúdo Objectivos
Espectro dos Métodos
1. Trabalho de Grupo
2. Experimentação
3. Projectos
4. Estações de
Aprendizagem
5.Transdisciplinaridade
6. Ensino expositivo
7. Ensino/aprendizagem receptiva
significativa
8. Ensino genético/evolucionista
9. Ensino exemplificativo
10. Ensino por Descoberta
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2.8] Exemplo: aprendizagem compreensiva baseada numa analise comparativa dos
efeitos do campo magnético elaborados por alunos da 10aclasse
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2.9] Exemplo: aprendizagem compreensiva baseada numa explicação do
principio de funcionamento de um motor e gerador eléctrico construídos
por alunos da 10aclasse
42
Modelos para
explicação de um
processo ou seja do
principio de
funcionamento
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2.10] Exemplo: aprendizagem compreensiva baseada na construção de modelos de
motores e geradores eléctricos construídos por alunos da 10aclasse/2000
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2.11] Exemplo: aprendizagem compreensiva baseada em actividades do aluno na descrição
e ilustração elaborados por alunos da 10 classe/2000
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2.12] O princípio da ligação do ensino à sociedade é multifacetado
Através da aproximação dos conteúdos de aprendizagem a
sociedade
Através da aproximação da escola e dos alunos a sociedade
Através da aproximação das formas de educação e de
formação a sociedade
Através da ponderação das ideias percepções dos próprios
alunos
45
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2.13] O princípio da ligação do ensino à sociedade através
da aproximação das formas de educação e de formação
46
A técnica de armadilhar com DIWA inicia com a construção do próprio dispositivo e
sua colocação em lugares apropriados.
DIWA – UM SISTEMA DE ALAVANCAS
DIWA, é um instrumento
tradicional usado para a
caça de animais de pequeno
porte (ratos, passarinhos,
esquilos, perdizes).
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2.14] Exemplo: DIWA – UM SISTEMA DE ALAVANCAS (Baloi, 2011)
47
Inter-fixa & Inter-potente/Inter-resistente
Figura 2: Reprodução de um modelo do DIWA à base de madeira
F3
F2
F1
α
Figura 3: Respresentação simplificada e esquemática de
forças no DIWA
F4
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2.15] Exemplos: Física no Contexto/Quotidiano: produção de sons a partir da
excitação de uma corda (Fonte de Fotos: Dournon, G. 1981)
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2.16] Exemplo Da Física Contextualizada/Quotidiano: produção de sons musicais a
partir da vibração de teclas metálicas da Mbira (Fotos: Dournon, G. 1981)
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2.17] Exemplo Da Física Contextualizada/Quotidiano: Estrutura e Perfil das Teclas
da Timbila (Baloi, 2011)
50
Figura 10: Perfil de duas oitavas da escala do sanje 4. As teclas (5, 12 e 19)
formam duas oitavas da nota mais grave (tecla 19) correspondente à nota do ré
sustenido (D#) do sanje 4 de cima para baixo nesta figura. A tecla 5 na figura
corresponde à segunda oitava do ré sustenido (D#).
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3] Concepções didácticas de ensino de física & métodos de ensino de física
51
Martin Wagenschein: ―Compreender requer um ensino genético, exemplificativo, socrático”.
Apresentação e discussão das principais concepções didácticas de ensino de física:
Ensino Exemplificativo
Ensino Genético
Ensino por Descoberta
Ensino Expositivo
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3] Concepções didácticas de ensino de física & métodos de ensino de física
52
A física como disciplina de ensino orienta-se pela instrução.
Física uma disciplina instrucional:
O ensino de física vai continuar a orientar-se (mesmo nos tempos actuais da globalização):
-- Pelo significado do conhecimento;
-- Pela aquisição do conhecimento
-- Pela forma de lidar (atitude) com o conhecimento;
--Pela compreensão do conhecimento
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3] Concepções didácticas
53
As concepções didácticas problematizam a forma e o tipo da
transmissão e compreensão do conhecimento.
Concepções didácticas
Forma & Tipo
Transmissão do conhecimento
Compreensão do conhecimento
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3.1] Métodos de Ensino de Física (Kircher, Girwidz, Haussler,
2001, p.172)
54
Métodos e Formas Gerais de Instrução (constituem um nível metodológico mais abrangente e geral): Exemplos: jogos, trabalho livre, projectos, unidade de ensino, cursos, treinamento, aulas, seminários,
semana de projectos, praticas laboratoriais, praticas e estágios, excursões etc.
Concepções Didácticas de Ensino de Física (ou Princípios implícitos de como a física deveria ser ensinada, a sua fundamentação está relacionado com as teorias da psicologia e da pedagogia mas sobretudo legitimados pela pratica de ensino): Exemplos: ensino genético/evolucionista, ensino exemplificativo, ensino por descoberta, ensino
expositivo …
Estrutura de Articulação do Ensino/aula: Esquema/estrutura básica de articulação (estruturam o decurso da aula e assemelham-se as chamadas
―níveis ou fases‖), ensino baseado na solução de problemas, ensino baseado na aprendizagem receptiva significativa, ….
Formas Sociais do Ensino (orientam a organização da comunicação e da interacção entre alunos e alunas e entre o docente e os alunos(as)): Exemplos: Ensino individual ou individualizado, ensino colectivo, trabalho de grupo, ensino frontal …
Formas de Ensino e Aprendizagem baseados na Acção/Actividade (referem-se as situações de ensino - aglomeração de conteúdos e métodos - que de forma intencional ou não se manifestam e que devem ser resolvidas com alguma intervenção humana): Exemplos: Fazer ditados, contar, ler, escrever, desenhar, jogar, experimentar, dar uma palestra …
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3.2] Ensino Exemplificativo (segundo Martin Wagenschein)
55
O ensino exemplificativo orienta-se pela selecção de conteúdos relevantes.
Com base em exemplos especiais, procura-se elaborar e compreender as características gerais da física como disciplina; o processo deve ser posteriormente aplicado em outros exemplos. No caso da física escolar, os exemplos relevantes e importantes devem derivar da estrutura conceptual e metodológica da física.
Os conteúdos seleccionados tem um carácter representativo para outros conteúdos semelhantes no ensino de física. Por exemplo os temas sobre o significado das medições, a exactidão nas medições, e as experiencias de física podem desempenhar esse papel.
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3.2] Ensino Exemplificativo
56
O exemplo não è simplesmente um facto mas sim o núcleo
do método exemplificativo.
Exemplo
Método exemplificativo
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3.2] Ensino Exemplificativo
57
Em geral, um único exemplo não è suficiente.
Um exemplo torna-se relevante, somente quando
permite a exploração e comparação da variabilidade
de possibilidades; quando permite que sejam
destacados os atributos comuns envolvidos (sejam
hipóteses, prognósticos, suposições ou princípios
didácticos).
SIM, ao Ensino Exemplificativo, Mas não ao Ensino
Sistemático
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3.2] Ensino Exemplificativo
58
No método exemplificativo origina-se uma relação entre o objecto
de aprendizagem e o aluno. Uma tal situação de aprendizagem è
exemplar para algo e para alguém. Procura-se no
particular o todo. Poupa-se o tempo, em vez de
uma física abrangente e completa … o tempo vai
para aprendizagem intensiva (da actividade à
autonomia do aluno) para a elaboração de uma compreensão profunda.
Objecto de Aprendizagem
[exemplificativo para algo]
• Método exemplificativo estabelece a relação entre ….
Aluna/aluno [exemplificativo para
alguém]
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3.2] Ensino Exemplificativo
59
Os conteúdos exemplificativos devem ser elaborados de modo a permitir uma compreensão mais profunda, ou seja a constituir uma verdadeira aprendizagem exemplar.
A elaboração da compreensão requer também um conhecimento e estabelecimento de relações intrínsecas e extrínsecas entre os fenómenos particulares. Isso acaba favorecendo o desenvolvimento de uma visão das relações mais complexas, o que levaria ao desenvolvimento de uma concepção geral sobre o mundo. Nesta base, o aluno poderia desenvolver uma autentica visão das ciências físicas.
A relevância do conteúdo exemplificativo reflecte-se assim numa concepção do mundo, na sociedade e no próprio individuo (no seu estilo de vida).
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3.2] Ensino Exemplificativo
60
Processo …
Seleccionar os conteúdos para o nível introdutório
Seleccionar os conteúdos para o nível ilustrativo
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3.2] Ensino Exemplificativo
61
A) Seleccionar os conteúdos para o nível introdutório
Para a elaboração de conceitos deve-se recorrer aos exemplos mais simples, convincentes e motivadores numa plena utilização da linguagem corrente e vinculação de experiencias do quotidiano do aluno. Só depois se fará a elaboração e introdução da terminologia conceptual da física, quando houver a necessidade consensualizada entre os alunos (as) .
A descoberta das relações funcionais, a construção de novos conceitos e a sistematização de novas aprendizagens requer que sejam criadas as possibilidades e oportunidades de realização de um trabalho intensivo.
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3.2] Ensino Exemplificativo
62
Por isso, recomenda-se que o ensino de ciências naturais
seja estruturado com base em assuntos principais ou aspectos
fundamentais.
A descoberta das relações funcionais
A construção de novos conceitos
A sistematização de novas aprendizagens
Requer a identificação e organização curricular de:
Assuntos Principais ou Aspectos Fundamentais.
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3.2] Ensino Exemplificativo
63
Por exemplo, a planificação de 1 a 3 semanas concebidas para um único propósito de ensino de física, de química ou de biologia, em que por exemplo 6 a 8 horas por semana sejam dedicadas ao trabalho intensivo.
RESUMO
O ensino exemplificativo carece também de sugestões didácticas sobre o que deveria ser considerado relevantes
TPC (8) : Indique e argumente tendo em consideração o programa de ensino (as áreas de trabalho de grupo definidas) os temas que poderiam ser representativos para a elaboração do método exemplificativo!
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3.3] Exemplos do Ensino Exemplificativo: peso do ar
64
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3.4] Exemplos do Ensino Exemplificativo: Queda Livre
65
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3.5] Ensino Genético - Socrático - Exemplificativo
66
Critica ao Ensino G-S-E:
A critica central refere-se as dificuldades de selecção de problemas de partida a serem considerados no ensino genético.
Primeiro, não existem problemas suficientes e significativos em conteúdo para uma elaboração metodológica;
Em segundo lugar a questão de um determinado tema ser ou não atractivo e motivador depende em certa medida da experiencia do próprio aluno;
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3.6] Ensino por Descoberta
67
O Ensino por Descoberta (ED) baseia-se por um lado na Psicologia de Aprendizagem de BRUNERS (1960) e por outro è fundamentado nas ideias da Pedagogia Reformista sobre Concepção de Ensino Orientado ao Aluno.
No contexto do ensino ―descobrir‖ não significa a pesquisa cientifica para a produção de novos conhecimentos/resultados em ciências físicas, mas sim, redescobrir algo subjectivamente novo para o aluno.
O nível da actividade do aluno depende do grau de intervenção do professor como facilitador do processo. Se o grau de ajudas e recomendações for significativo aplica-se a terminologia de ensino por ―ensino por redescoberta (ensino baseado na descoberta orientada/sugerida), ou ensino baseado na ―pesquisa e descoberta‖ para o caso de menor intervenção docente.
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3.6] Hipóteses do Ensino por Descoberta
68
AUSUBEL (1981)
• O Ensino por Descoberta (ED) produz de uma forma muito peculiar a “motivação e a autoconfiança ”
• O ED constitui a fonte principal da “motivação intrínseca”;
AUSUBEL
(1981)
• O Ensino por Descoberta (ED) produz e assegura uma memorização a longo prazo.
• O Método de Descoberta constitui o método principal para a transmissão de conhecimentos das disciplinas.
AUSUBEL
(1981)
• A Descoberta é uma condição necessária para a aprendizagem das diversas técnicas de solução de problemas.
• O posicionamento critico de AUSUBEL em relação ao ED (1974) levou a relativização destas hipóteses antes muito acentuadas e a introdução da concepção didáctica de ensino significativo (ES) como uma forma do ensino expositivo. Ambas formas: ED+ES são importantes para o ensino da física
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3.6] Articulação da Aula - “Ensino baseado na Solução de Problemas (EbSP) ”
69
O Ensino baseado na Solução de Problemas (EbSP) - originário do Ensino por Descoberta (ED) - constitui um tipo de ensino muito especifico para o ensino de ciências naturais.
No EbSP pode-se regular o grau de intervenção do professor no processo. O ensino passa a ser orientado/sugerido/facilitado pelo professor. Portanto a descoberta, e muitas das vezes, a solução do problema são sugeridas ou facilitadas pela intervenção do professor.
Outras formas do EbSP são o Ensino por Descoberta e o Ensino baseado no Método de Modelo.
Existem no reportório metodológico diversos esquemas de articulação da aula baseada neste tipo de método de ensino.
Vamos basearmo-nos na articulação sugerida por “Schmidkunz-Lindemann (1992).
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3.6] Articulação da Aula - “Ensino baseado na Solução de Problemas -
―Schmidkunz-Lindemann (1992).
70
Fases Estrutura didáctica
1. Elaboração do
problema
1a: Razoes/justificativa do problema
1b: Reconhecimento/registo do problema
(explicação do problema formulação do
problema ou colocação do problema)
2. Elaboração
(raciocínio) de
Solução do
Problema
2a: Analise do problema
2b: Propostas de solução
2c: Decisão a favor de uma das soluções
3. Implementação da
proposta de solução
3a: elaboração de um plano da experimentação
dos propósitos de solução
3b: realização pratica dos propósitos de solução
3c: Discussão dos resultados
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3.6] Articulação da Aula - “Ensino baseado na Solução de Problemas - “Schmidkunz-Lindemann (1992).
71
Fases Estrutura didáctica
4. Aquisição de
conhecimentos e
abstracção
4a: representação ou abstracção icónica
(elaboração de gráficos)
4b: elaboração de proposições/afirmações
verbais
4c: elaboração simbólica ou abstracção simbólica
(formulação de uma lei física)
5. Consolidação do
conhecimento e
aplicação
5a: Identificação de exemplos de aplicação
5b: Repetição (consolidação)
5c: Avaliação do sucesso da aula
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3.7] Ensino de Conceitos: elaboração qualitativa – comparativa -
quantitativa
72
Para a elaboração de conceitos deve-se recorrer aos exemplos mais simples, convincentes e motivadores numa plena utilização da linguagem corrente e vinculação de experiencias do quotidiano do aluno.
Só depois se fará a elaboração e introdução da terminologia conceptual da física, quando houver a necessidade consensualizada entre os alunos (as) .
A descoberta das relações funcionais (equações de grandezas físicas e das leis), a construção de novos conceitos e a sistematização de novas aprendizagens requer que sejam criadas as possibilidades e oportunidades de realização de um trabalho mais intensivo.
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- Universidade Pedagógica - Centro de
Tecnologias Educativas (CTE) – Vila
Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5
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3.7] Determinação experimental do campo magnético de um solenóide
(bobina) - Ensino baseado na Solução de Problemas
Muitos aparelhos, por exemplo electroímanes, reles, geradores e motores possuem solenoides ou bobinas. Em conformidade com a aplicação, estes aparelhos devem produzir uma determinada intensidade do campo magnético. Como calcular o campo magnético produzido por uma solenoide?
Para a experimentação pode-se utilizar uma montagem (Fig.1) constituída por um solenoide lidado a um circuito eléctrica duma fonte de tensão, um barra magnética que atravessa perpendicularmente seu interior e posta em equilíbrio por uma balança de dois braços.
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3.7] Determinação experimental do campo magnético de um
solenóide (bobina) - Ensino baseado na Solução de Problemas
As linhas de campo magnético do íman são perpendiculares as do campo produzido pela corrente que passa pelo solenoide. Por conseguinte actua uma certa intensidade do torque magnético sobre o íman, proporcional a intensidade do campo magnético (B).
O torque magnético transmite-se a balança que se afasta da sua posição de equilíbrio. Através da colocação de pequenas massas (pesos) pode-se compensar o torque. A forca FG das massas é uma medida tanto do torque como também da intensidade do campo magnético. A tabela seguinte ilustra os dados experimentais.
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3.7] Determinação experimental do campo magnético de um solenóide
(bobina) - Ensino baseado na Solução de Problemas – Principio da balança
para a determinação do campo B
Balança romana
Solenoide
Barra magnética ou agulha
magnética
Pesos
Amperímetro
Resistor variável
Fonte de tensão continua
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B3.7] Determinação experimental do campo magnético de um solenóide (bobina) -
Ensino baseado na Solução de Problemas – Principio da balança para a determinação
do campo B e da determinação da força magnética
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3.7] Ilustração da interacção entre uma agulha e o campo magnético B de um
solenoide
Linhas do campo magnético
são paralelas (para um
solenoide muito comprido)
A agulha magnética – de
determinado momento
magnético - sofre um torque
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3.7] Determinação experimental da intensidade do campo magnético
de um solenoide (bobina)
No Grandezas constantes
Grandezas variáveis
Relação descoberta
1 L e N I Fg ~ I
2 I e L N Fg ~ N
3 I e N L Fg ~ 1/L
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3.7] Determinação experimental da intensidade do
campo magnético de um solenoide (bobina)
A relação descoberta, pode ser escrita na forma de uma equação de proporcionalidade
Condições de validade: o solenóide deve ser suficientemente comprido em comparação com o diâmetro das espiras
Tendo em consideração que o campo (B) é também proporcional
Introduzindo a constante de proporcionalidade, chamada constante magnética
A intensidade do campo magnético pode ser definida por
l
NIFG
~
GFB ~0
l
NIB
0
116
0 10256,1 mAsV
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3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica
Etapas
Definição de conceitos e introdução de grandezas
Como resultado destas etapas são elaboradas suposições
Que interacções se manifestam no fenómeno?
Sob que condições aparecem?
Elaboração das questões orientadas exactamente a pesquisa
Exemplificação
Para a diferenciação são introduzidos os conceitos ―deformação: elástica e inelástica‖.
Partido de observações exactas são elaboradas as seguintes suposições: A deformação/extensão dum corpo é tanto maior
quanto maior for a força aplicada
Estas relações são validas para todos corpos deformados elasticamente
Que relação existira entre a deformação ou extensão dum corpo elástico e a força aplicada?
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3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica
F (N) s (cm) F/s (N/cm)
0 0 0
1 0,8 1,25
2 1,7 1,18
3 2,4 1,25
4 3,3 1,21
5 4,1 1,22
6 4,7 1,28
Etapas
2. Para a verificação do prognostico e para responder as questões é necessário investigar com exactidão o fenómeno. Por isso, por regra geral, faz-se um série de experiências de cada objecto, de modo a registar exactamente as supostas relações e descobrir-se melhor as condições sob quais ocorrem as interacções. Antes porem são elaboradas as questões da experiência. Registo dos valores das medições e usando ferramenta matemática para sua avaliação (gráficos ou cálculos)
Exemplificação
Através de experiências com diversas molas de materiais diferentes investiga-se a questão: que relação existira entre a deformação duma mola e a força aplicada?
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3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica
Exemplificação
Outra série de medições análogas deve ser
realizada seguida de apresentação gráfica
Etapas
Geralmente a relação entre as grandezas ou propriedades dos objectos é representada por meios matemáticos (diagrama, proporcionalidade, equações). Assim os valores devem ser avaliados por cálculos enquanto os diagramas devem ser interpretados.
F (N) x (cm) x (cm) x (cm)
1 0.8 0.2 0.08
2 1.7 0.4 0.16
3 2.4 0.6 0.24
4 3.3 0.8 0.32
5 4.1 1 0.4
6 4.7 1.2 0.48
Força versus elongação
0
1
2
3
4
5
1 2 3 4 5 6
F (N)
x (c
m) Series2
Series3
Series4
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3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica
Etapas
A relação obtida inicialmente para um único objecto terá de ser generalizada para uma classe de objectos. No processo de generalização (validade externa) deve prevalecer sobretudo suposição sobre a validade das condições sob as quais se observa a relação que se procura generalizar.
Exemplificação
A partir dos valores das medições e dos diagramas pode-se reconhecer que:
Ou
Ou
Fx ~
teconsx
Ftan
xkF
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3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica
Etapas
A existência duma suposta lei terá ainda de ser reexaminada sobretudo no aspecto da validade das condições. Por vezes é conveniente com a descoberta duma nova lei proceder á definição de novos conceitos ou introduzir novas grandezas.
Frequentemente o pro-cesso de elaboração e verificação de prognósticos apoia-se em ―modelos‖
Exemplificação
A relação obtida pode ser generalizada para a seguinte lei:
Para todos corpos deformados elasticamente vale sob a condição de que as forças aplicadas sejam pequenas que
Esta é a equação conhecida como a lei de Hooke, devida ao cientista inglês ROBERT HOOKE (1635-1703) que em 1675 formulou a afirmação de que força restauradora linear na direcção de x é directamente proporcional ao deslocamento.
A experiência mostra que quando as forças são muito grandes, a deformação ultrapassa o região da proporcionalidade elástica e passa a região de deformação permanente, sendo por isso a lei não mais valida.
O factor k introduzido na lei recebe o nome de ―constante de elasticidade‖. Esta é uma nova grandeza que dá a medida da rigidez da mola.
xKF
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Etapas
3. A lei descoberta deve ser reverificada. Faz-se geralmente o exame para saber se efectivamente a generalização da relação e valida para a classe de objectos.
Com ajuda da lei elaboram-se novos prognósticos ou conhecimentos a serem também verificados pela experimentação ou pela pratica.
O conhecimento da lei permite a construção de aparelhos técnicos, por exemplo o dinamómetro
O sucesso de aplicação duma lei na pratica é o testemunho da validade da lei descoberta naquelas condições de validade
Exemplificação
A lei encontrada ajuda a prognosticar que ela e valida também para a elongação duma fita de borracha sendo por isso valida a relação
Todavia a experiência com uma fita de borracha forneceu os seguintes resultados
Portanto a lei formulada não é valida para a fita de borracha. A fita não chega a sofrer uma elongação elástica, pelo que as condições de validade da lei não chegam a ser observadas.
3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica
Fx ~
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3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica
Etapas
Por vezes a aplicação de uma lei não funciona em todos casos como se poderia supor.
Assim tem-se de limitar as condições de validade da lei ou as relações verificadas para um estudo mais exacto.
Exemplificação
Com ajuda da lei descoberta pode-se por exemplo construir um dinamómetro, cujo funcionamento se baseia nessa mesma lei.
Todavia um dinamómetro deve operar dentro dos parâmetros estabelecidos, portanto a carga não deve exceder a força máxima permitida, pois a deformação da mola seria permanente e a lei não seria mais valida.
A lei é também aplicável no amortecimento de saltos das viaturas ou em amortecedores de molas que servem de pára-choques em locomotivas. A lei pode também ser aplicada em muitos outros casos onde se deseja uma deformação elástica.
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3.8] Método experimental da física como método de ensino (exemplo da
transposição didáctica) e do ensino baseado na solução de problemas )
87
Veja a Experiencia da Queda livre:
Elaboração do Problema Formular o problema consiste em dizer, de maneira explicita, clara, compreensível e operacional,
qual a dificuldade com a qual nos defrontamos e que pretendemos resolver, limitando o seu campo e apresentando suas características. Elaborar uma ―boa‖ questão.
Elaboração da hipótese
Apresentação de proposta de solução do problema
Operacionalização (concretização das consequências) da hipótese
Plano da experimentação
Construção da experimentação (esboço e descrição)
Determinação da variáveis, determinação das que são mantidas constantes
Realização da experiencia
Controle da variáveis
Registo das observações e dos resultados das medições (por exemplo numa tabela)
Avaliação da experimentação
Discussão qualitativa dos resultados
Avaliação quantitativa dos resultados: apresentação dos resultados na forma gráfica, diagramas; avaliação e interpretação dos gráficos e dos diagramas
Elaboração do resultados
Comparação dos resultados com a hipótese
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3.8] O Papel da Experimentação no Ensino de Física
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Funções /papel da experiencia Exemplos
• Apresentação do fenómeno de forma
clara e convincente;
• Ilustração de conceitos/concepções;
• Vivenciar de forma directa as
regularidades/relações entre as grandezas
físicas;
• Demonstrar o campo-B da bobina com limalha de
ferro;
• Propagação rectilínea da luz;
• Realizar o trabalho da rotação da manivela de um
gerador e gerar energia eléctrica que alimenta uma
lâmpada;
• Avaliação/exame qualitativo de
preposições/afirmações teóricas;
• Construção e clarificação de vivencias
experienciais básicas;
• Avaliar as concepções (dos alunos);
• Não existe propagação de ondas sonoras no vácuo
(demonstração com um relógio-despertador);
• Experimentar a aceleração num cadeira giratória;
• A ideia de que a ―energia eléctrica é consumida na
lâmpada‖ requer a demonstração de medições de
intensidade da corrente com amperímetro antes e
depois da lâmpada no circuito;
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3.8] O Papel da Experimentação no Ensino de Física
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Funções /papel da experiencia Exemplos
• Demonstrar as relações entre a física, tecnologia e quotidiano;
• Elaboração/construção de conceitos/concepções físicas;
• Elaboração de ideias para a repetição e consolidação de
conhecimentos;
• Avaliação quantitativa das leis físicas;
• Demonstrar tecnicamente a liquefacção de
uma substância sólida () através da indução
electromagnética usando transformador de
redutor ou controle de temperatura num
ferro eléctrico de engomar usando uma liga
bimetálica;
• Demonstrar o fenómeno das eclipses
solar/lunar usando como modelo uma
pequena bola de ténis de mesa, uma
lâmpada e um globo;
• Duas palavras (esquerda e direita) escritas e
posicionadas transversalmente e
longitudinalmente defronte de espelhos
perpendiculares produzem imagens ou não?;
• Avaliar quantitativamente a 2lei de Newton;
a lei de Ohm ou a lei de Hook ou a alei da
refracção;
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3.8] O Papel da Experimentação no Ensino de Física 3.8] O Papel da Experimentação no Ensino de Física
90
Funções /papel da experiencia Exemplos
• Exercitação da pratica dos métodos de trabalho
da disciplina de física;
• Estimular a motivação e o interesse;
• Transmissão de impressões duradouras sobre os
fenómenos e ralações físicas;
• Construção e representação gráfica das relações entre as
grandezas físicas por exemplo na lei de Ohm, entre a
velocidade e o tempo no m.r.u. etc.
• Demonstrar que um pedaço de esferovite flutua na água e
um pedaço metálico de forma semelhante afunda;
• Uma vivencia directa da pressão pode ser experimentada
aquecendo uma lata de com um pouco de água. Tapa-se a
lata enquanto a água estiver em ebulição e retira-se
rapidamente do aquecimento. Logo que o vapor
condensar a pressão atmosférica vai ―achatar/amolgar ‖ a
lata;
• Mostrar os marcos importantes da nossa
história;
• As descobertas sobre: lei fundamental da dinâmica; a lei
fundamental da gravitação universal, o movimento
browniano, dos raios catódicos, do campo magnético de
cargas em movimento, da lei da indução
electromagnética, do efeito fotoeléctrico externo da luz,
da interferência da luz, de espectros de linhas, de Raios-
X, da ressonância fluorescente, da descoberta das ondas
electromagnéticas, da dispersão de electrões, do
decaimento radioactivo, da experiencia de Rutherford
sobre a dispersão, etc.
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3.9] Ensino Expositivo (EEx)
91
Uma palestra é apresentação oral que pretende apresentar informação ou ensinar pessoas a respeito de um assunto.
Um tipo de palestra muito conhecido é a aula expositiva, dada pelo professor em uma universidade ou colegial. Já as palestras apresentadas por oradores talentosos podem ser altamente estimulantes para os ouvintes;
Palestras são usadas para transmitir informação de natureza importante, histórica, prática, teórica e equacional.
A aula expositiva sobrevive na academia como um método rápido, barato e eficiente de apresentar, para muitos estudantes, um campo de estudo particular.
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3.9] Ensino Expositivo (EEx)
92
O uso de palestras ou aulas expositivas como único método
de ensino é criticado, e a maioria dos cursos adota outros
métodos para complementação. Segundo os críticos a palestra
estabelece uma comunicação em apenas uma direção (a
palestrante —> audiência), cabendo aos ouvintes uma
participação reflexiva.
As aulas expositivas são frequentemente comparadas
com aprendizagem ativa. Já as palestras apresentadas
por oradores talentosos podem ser altamente estimulantes para
os ouvintes;
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3.9] Ensino Expositivo (EEx)– Caracterização geral
93
Ensino orientado/baseado no professor (EoP):
Economia de ensino: preparação e realização; Economia de aprendizagem: ensino efectivo (será?)
Objectivos de ensino
Objectivos conceptuais (sobretudo) – incidem sobre a estrutura conceptual da física; permitem a construção de uma estrutura cognitiva relevante num determinado tempo; requerem uma elevada competência do aluno; se eles estiverem submetidos a muitas exigências então falham completamente;
Organização (EoP):
Preparação: Construção/montagem e
experimentação previas das experiencias de
demonstração ou dos ensaios físicos;
Planificação: dá-se em tempo curto e detalhada
(para um professor experiente)
Aula: tem o decurso baseado em demonstrações
pelo professor; palestra/verbalístico (palavra);
pergunta-resposta; apoio/assistência aos alunos na
realização de experiencias
Problemas implícitos típicos:
Muitas das vezes, predominância de um
conhecimento verbal/ensino verbalístico/ensino
baseado na PALAVRA/Discurso
Motivação (muitas das vezes chega ser muito
reduzida)
Trabalho conjunto dos alunos (praticamente
escasso)
Dificuldades de compreensão (devido ao discurso
monótono e falta de elementarização/simplificação
dos conteúdos) Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013
3.9] Ensino Expositivo (EEx)
94
As aulas expositivas são frequentemente comparadas com aprendizagem ativa.
As palestras têm um significativo papel fora das salas de aula. Prêmios acadêmicos e científicos geralmente incluem uma palestra como parte da homenagem, e conferências acadêmicas rotineiramente focam em keynotes, i.e., palestras.
O discurso de um político, o sermão de um guia espiritual, a apresentação de vendas de um negociante também podem assumir forma similar a uma palestra. Geralmente o palestrante posta-se em uma posição de destaque no pódio e recita informação relevante relativa ao conteúdo da palestra.
A palestra pública tem um longo histórico nas ciências e nos movimentos sociais. Sindicatos historicamente têm hospedado inúmeras palestras públicas egratuitas em uma ampla variedade de temas. Similarmente, igrejas locais, centros comunitários, bibliotecas, museus e outras organizações oferecem palestras, seja como prosseguimento de suas missões ou por interesse de seus membros constituintes. Palestras representam uma continuação da tradição oral, em contraste com a comunicação textual de livros e outros media.
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3.9] Ensino Expositivo versus Aprendizagem Mecânica/Repetitiva
95
AMec
• O conteúdo escolar a ser aprendido não se liga a algo já conhecido
AMec
• o novo conteúdo não é incorporado às estruturas de conhecimento de um aluno
• O novo conteúdo não adquire significado pois o aluno não reconhece a sua relação com seu conhecimento prévio.
AMec
• as novas informações são aprendidas sem interagir com conceitos relevantes existentes na estrutura cognitiva (conjunto de conhecimentos existentes). Assim, a pessoa decora fórmulas, leis, mas esquece após a avaliação.
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3.10] Ensino Expositivo- Mapas conceituais - Aprendizagem significativa
96
1. O conteúdo escolar a ser aprendido não se liga a algo já
conhecido. Por exemplo entre a experiencia de Oersted e a
indução electromagnetica não se estabelece alguma relação:
1. Experiência de Oersted : [1. corrente elétrica, 2. campo-B circular,
3. ligar/desligar a corrente electrica, 4. desvio da agulha. 4. a relação
entre a electricidade e magnetismo estabelecida].
2. Indução eletromagnética [1. Variação do fluxo magnético, 2.
Variação da intensidade do campo magnético 3. Variação da secção de
área 4. ligar/desligar a corrente electrica]
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3.10] Ensino Expositivo - Mapas conceituais - Aprendizagem significativa: 2a lei de Newton
97
1. Estudo da segunda lei de Newton-1: 2. Um carrinho se desloca numa trajetória plana e retilínea. O atrito é considerado desprezível, assim
como as massas do fio e da roldana. Sobre o carrinho são colocadas diferentes corpos/cargas de massas iguais (incluindo a massa aceleradora/motriz). Chamemos “massa de carga”. Uma “massa de carga”
igual é suspensa no fio e devido ao seu „peso‟ puxa o carrinho. Então, que massa inercial é acelerada? R: A massa de carga total (𝑀 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒) incluindo portanto a massa do carrinho é acelerada . Atenção no raciocínio: temos de lembrarmo-nos da força de tensão da corda. Retirando cada uma das massas de carga do carrinho e colocando consecutivamente no fio de suspensão, a força motriz/aceleradora modifica-se: duplica-se, triplica-se e multiplica-se etc. Nesta experiência verificamos que a aceleração também duplica-se, triplica-se e multiplica-se etc. Verifica-se que a~𝑭
3. Mantendo constante a forca motriz/aceleradora F=constante(por exemplo através de uma única massa de carga) e carregando o carrinho com mais cargas, a massa inercial total m também se altera. Na experimentação verifica-se que a 𝟐𝒎~ 𝟏
𝟐 𝒂e para 𝟑𝒎~ 𝟏𝟑 𝒂etc. Então vale que 𝒎~ 𝟏
𝒂
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3.10] Ensino Expositivo - Mapas conceituais - Aprendizagem significativa: 2a lei de Newton
98
1. Estudo da segunda lei de Newton-2:
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3.10] Ensino Expositivo - Mapas conceituais - Aprendizagem significativa: 2a lei de Newton
99
1. Estudo da segunda lei de Newton-2:
2. Se (m = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒): entao 𝑎~𝐹
3. Veja-se a ilustração sobre a massa/força aceleradora:
aumento da forca (dobro da forca) quando a massa total eh
constante.
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3.10] Ensino Expositivo - Mapas conceituais - Aprendizagem significativa: 2a lei de Newton
100
1. Segunda lei de Newton
2. Se (𝐹 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒): entao 𝑎~ 1
𝑚
3. Considera-se pela ilustração que a massa é igual a massa de
uma das cargas.
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3.11] Ensino receptivo significativo como uma das formas mais
importantes do ensino expositivo
101
ArS
• estabelece a relação com as informações que tenham importância e significado para o aluno;
ArS
• permite a aprendizagem e compreensão de conceitos estruturantes (objectivos conceptuais);
• orientar-se na elaboração de conhecimentos com base nos conhecimentos anteriores/prévios do aluno.
ArS
• Pelo facto de estabelecer uma relação com as informações que tenham importância e significado para o aluno.
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3.12] Ensino Genético/Evolucionista
102
Três formas do ensino evolucionista (segundo Kohnlein, 1982):
O genético-individual (ensino orientado ao aluno): toma em consideração os conhecimentos anteriores, preliminares incluindo as experiencias anteriores e as possibilidades de desenvolvimento de conhecimentos e habilidades do aluno. Apoia-se também na teoria da aprendizagem significativa (Ausubel)
O lógico-genético: : realça a actividades de repensar ou amadurecer as ideias que se tem sobre os factos e fenómenos das ciências naturais
O histórico-genético: realiza-se tomando em consideração o processo histórico de aquisição/desenvolvimento de conhecimento das proprias ciências (por exemplo: história da física, história da tecnologia)
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3.12] Ensino Genético/Evolucionista
103
Sobre o genético–individual: o ensino genético–individual corresponde ao ensino orientado ao aluno.
O aspecto genético-individual: toma em consideração os conhecimentos anteriores, preliminares incluindo as experiencias anteriores e as possibilidades de desenvolvimento de conhecimentos e habilidades do aluno
Parte das experiencias básicas vivenciais, do entendimento prévio e do ponto de vista do aluno. Estas podem ser desenvolvidas e modificadas no processo de ensino. Dar tempo ao tempo e agir sem precipitação. Familiarizar o aluno com os métodos de elaboração do conhecimento, com terminologia e os conceitos da física, no ensino, precisa do tempo necessário. Segundo Köhnlei (1982, 89), a aula não precisa ser forçada a seguir o caminho histórico da elaboração de conhecimentos (historia da descoberta e da aquisição do conhecimento). Mas sim, ela deve permitir a elaboração de situações didácticas úteis adaptadas a medida da compreensão e do interesse dos alunos.
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3.12] Ensino Genético/Evolucionista
104
O ensino deve tomar em consideração as ―ideias baseadas no quotidiano experiencial ou no senso comum dos alunos: ideias dos alunos deste tipo são chamadas preconcepções.
Exemplo (já discutido em muitos trabalhos de pesquisa na didáctica de física): Muitos alunos imaginam sempre que uma força dever ser aplicada a um
corpo para que ele se mantenha em movimento;
Esta ideia permanece a mesma mesmo depois dos alunos terem aprendido a primeira lei de Newton (lei da inércia);
Mesmo os exemplos experimentais não tem contribuído para a modificação do senso comum para a compreensão das leis da mecânica.
.
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3.12] Ensino Genético/Evolucionista
105
Segundo JUNG (1981,9) ―… as ideias ou as concepções
determinam as novas experienciais através da selecção e transformação
do dados, evocam novas expectativas resultantes dessas ideias previas
… o professor que não esteja consciente das ideias/concepções dos
alunos irá certamente ficar surpreso sobre os efeitos do ensino (das suas
aulas) … tudo parece indicar que as ideias cientificas são
assimiladas de forma insuficiente resultando dai que os alunos
mergulhem novamente nas ideias anteriores à formação …”
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3.12] Ensino Genético/Evolucionista
106
Como deve
proceder o
professor com as
ideias ou
concepções
previas dos
alunos?
Providenciar as ―ajudas necessárias‖ correspondentes ao estagio ―onde o aluno se encontra realmente‖ quer no seu desenvolvimento psicológico ou na aprendizagem
Criar ou estabelecer o dialogo/ponte entre as ideias previas dos alunos/ preconcepções e as ideias ou as concepções cientificas
Não basta evocar as ideias previas dos alunos/preconcepções mas torna-se necessário um tempo de adaptação a entrada numa nova cultura. KUHN (1976) fala de uma mudança de paradigma.
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3.12] Ensino Genético/Evolucionista
107
Evocar as ideias
previas ou pré-
concepções dos alunos
não chega.
Que estabilidade
possuem as ideias
previas ou as pré-
concepções dos
alunos?
Se as ―ajudas necessárias‖ não forem providenciadas as ideias previas dos alunos/ preconcepções permanecem inalteradas. Os alunos tendem a esquecer-se das ideias cientificas.
Segundo JUNG (1986) as aulas acabam produzindo uma espécie de ―conhecimento híbrido‖ constituído por uma mistura inconsistente entre as ideias previas dos alunos/ preconcepções e as ideias ou as concepções cientificas
Segundo DRIVER (1989) a queda ou retorno do aluno as ideias previas/preconcepções poderia ser evitada estabelecendo de forma consciente a relação de reflexão entre essas ideias e as ideias da ciência. Seria uma fase de reflexão metacognitiva.
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3.12] Ensino Genético/Evolucionista
108
Evocar as ideias
previas ou
preconcepções dos
alunos não chega.
Que estabilidade
possuem as ideias
previas ou
preconcepções dos
alunos?
Segundo WEGENSCHEINS o ensino genético procura realizar uma travessia sem obstáculos entre as ideias previas dos alunos/ preconcepções e as ideias cientificas para a construção da compreensão.
Compreensão significa:
Estabelecer relações; elaborar uma explicação adequada; estabelecer as relações funcionais, reconstruir os factos e fenómenos no raciocínio e relaciona-los de forma plausível com os conhecimentos cientifico da actualidade.
O método genético mostra como se chega a determinados resultados (ou se poderia alcançar determinados resultados). Isso desempenha um grande papel para a Motivação, Memorização e Transferência de Conhecimentos (KOHLNEIN, 1982, 95).
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3.12] Ensino Genético/Evolucionista
109
O ensino genético constrói uma ponte entre ideias pré-cientificas e a própria Física.
O ensino genético requer uma reconstrução do papel do professor.
O professor não é um instrutor mas em primeira linha um moderador/facilitador de um processo de aprendizagem.
Segundo WEGENSCHEINS o ensino genético significa também genético-socrático-exemplicativo:
O docente deve como Sócrates nos seus famosos diálogos, conduzir o dialogo não de forma autoritária e dogmática mas sim, dialogo com um fundo de tempo necessário para a elaboração de ideias/raciocínio e cultivação do habito de repensar nas coisas.
Os conceitos (Schuldt, 1988) serão usados somente, se tiverem sido constituídos no espírito do aluno durante a aprendizagem inquisitiva.
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3.13] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre Forca (Kuiper, J.,1991,
p.191)
110
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3.13] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre Forca
(Kuiper, J.,1991, p.191)
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3.14] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre a pressão.
Será que servem?
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3.14] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre a
pressão. Será que servem?
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3.15] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre o campo
magnético. Será que servem?
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3.16] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre a inducao
electromagnética. Será que servem?
115
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3.17] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre o campo
magnético. Será que servem?
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3.18] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre a
propagação da luz. Será que servem?
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3.19] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre a imagem
de objectos no espelho . Será que servem?
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3.20] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre a reflexão
da luz no espelho. Será que servem?
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3.20] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre a imagem
de objectos no espelho . Será que servem?
120
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3.21] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre o processo
de electrização por influencia. Será que servem?
Descreve uma possibilidade de produção de uma separação de cargas eléctricas!
Esboce o processo de separação de cargas eléctricas com ajuda de um modelo!
Descreve a constituição e funcionamento das maquinas de electrização da figura acima!
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3.22] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre o processo
de electrização por influencia usando um electroscópio. Será
que servem?
Um bastão friccionado e aproximado a um
electroscópio/electrómetro, Depois afastado deste. Indique (desenhando) a posição do ponteiro no
electrómetro.!
Mantendo o bastão friccionado nas proximidades do esfera
do electroscópio Com o dedo da mão estabelece-se o
contacto e a ligação directa com a esfera. Afaste depois
nessa posição o bastão. Observe e desenhe a posição do
ponteiro.!
Desenhe para cada uma das posições do ponteiro as cargas
no ponteiro e no bastão!
Descreve o processo verbalmente. Utilize o conceito de
deslocamento de cargas.
Investigue as mudanças na deslocação de cargas, quando se
modifica o estado de electrização do bastão,
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3.23] Exemplos do Ensino Genético. Ideias sobre o processo
de electrização por influencia sem electroscópio. Será que
servem?
Segundo ALEXABDRE GALVANI VOLTA (1745-1827) o ―Electrophoro Perpetua‖.
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4] Mapa conceitual sobre Aprendizagem Significativa (Novak, Joseph; (1998)
Learning, Creating & Using Knowledge: Concepts Maps as Facilitative Tools in
Schools and Corporations)
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4.1] Aprendizagem Receptiva Significativa – Mapas Conceituais -
(http://pt.wikipedia.org/wiki/Mapa_conceitual)
125
Podemos dizer que mapa conceitual é uma
representação gráfica em duas ou mais
dimensões de um conjunto
de conceitos construídos de tal forma que as
relações entre eles sejam evidentes.
(Novak, Joseph; (1998) Learning, Creating & Using Knowledge: Concepts Maps as Facilitative Tools in
Schools and Corporations)
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4.1] Mapas Conceituais (http://pt.wikipedia.org/wiki/Mapa_conceitual)
126
Os conceitos aparecem dentro de caixas enquanto que as relações
entre os conceitos são especificadas através de frases de ligação
nos arcos que unem os conceitos.
As frases de ligação têm funções estruturantes e exercem papel
fundamental na representação de uma relação entre dois
conceitos.
A dois conceitos, conectados por uma frase de ligação chamamos
de proposição.
As proposições são uma característica particular dos mapas
conceituais se comparados a outros tipos de representação como
os mapas mentais.
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4.2] Ensino de Conceitos: elaboração qualitativa – comparativa -
quantitativa
127
1. Para a elaboração de conceitos deve-se recorrer aos exemplos mais simples, convincentes e motivadores numa plena utilização da linguagem corrente e vinculação de experiencias do quotidiano do aluno;
2. Só depois se fará a elaboração e introdução da terminologia conceptual da física, quando houver a necessidade consensualizada entre os alunos;
3. A descoberta das relações funcionais (equações de grandezas físicas e das leis), é precedida regra geral pela fase comparativa;
4. A construção de novos conceitos e a sistematização de novas aprendizagens requer que sejam criadas as possibilidades e oportunidades de realização de um trabalho mais intensivo de aprendizagem.
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4.3] Quatro princípios na Aprendizagem Significativa – Mapas Conceituais
128
Diferenciação progressiva
o Implica a hierarquização dos conceitos por sua disposição dos mais abrangentes até os mais específicos
o Hipóteses-1: é mais fácil apreender e discriminar um conjunto de características de um corpo de conhecimento quando se tem por ponto de partida conceitos mais abrangentes, generalizáveis e inclusivos e, por ponto de chegada, aqueles menos abrangentes, generalizáveis e inclusivos;)
o Hipótese-2, de que aprender implica a organização hierárquica do conteúdo na estrutura cognitiva (Ausubel; Novak; Hanesian, 1980; Novak, 1988; Praia, 2000; Moreira, 2006). Enquanto implicação para a consecução do ensino, decorre a recomendação para que, inicialmente, se apresentem os conceitos gerais e menos diferenciados de uma disciplina ou unidade informacional, para, posteriormente abarcar os específicos e particulares, de tal modo que [...] um tópico servirá de idéia ou idéias de esteio para os subtópicos em que se subdivide;
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4.3] Quatro princípios na Aprendizagem Significativa – Mapas Conceituais
129
Reconciliação integrativa
o envolve o estabelecimento de relações e correlações entre
os conceitos que integram a hierarquia, pela compreensão
mais ampla das distinções e similitudes que os
particularizam (Ausubel; Novak; Hanesian, 1980; Ontoria et al.,
2005; Moreira, 2006).
o Atender a este princípio, no contexto educativo, pressupõe cuidado na
programação do material instrucional a ser utilizado, pois este deve
ser concebido e organizado de maneira favorável à exploração
de relações entre ideias, bem como à indicação de semelhanças, de
diferenças e de inconsistências entre elas. [In:
(http://www.scielo.br/pdf/ep/v36n3/v36n3a10.pdf) por Nadia SOUZA
e Evely BORUCHOVITCH.]
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4.3] Quatro princípios na Aprendizagem Significativa – Mapas Conceituais
(http://www.scielo.br/pdf/ep/v36n3/v36n3a10.pdf) por Nadia SOUZA e Evely
BORUCHOVITCH.
130
Organização sequencial o Organização sequencial, terceiro princípio proposto por Ausubel, Novak e Hanesian
(1980), implica a disposição sucessiva dos tópicos ou unidades a serem abordados, visando à simplificação do processo de compreensão e apropriação dos conteúdos. o Na sala de aula, alguns aspectos precisam ser respeitados relativamente à organização sequencial
dos conteúdos de ensino: logicidade, gradualidade e continuidade.
o A logicidade evidencia a coerência das escolhas, que, principiando pelos aspectos mais abrangentes e simples da temática, avançam rumo aos mais específicos e complexos.
o A gradualidade, por sua vez, relaciona-se com ―doses homeopáticas‖, pela distribuição mais adequada tanto no concernente à qualidade quanto no relativo à quantidade das novas informações propostas, principalmente porque estas devem ser apresentadas tendo por base as experiências e os conhecimentos prévios dos alunos.
o A continuidade, proporciona conexões entre os conteúdos, de tal modo que estes se complementarão e se integrarão conforme o ensino e a aprendizagem se processam. Logicidade, gradualidade e continuidade não são apenas aspectos que orientam a organização sequencial na programação dos conteúdos, mas são também ―reflexos‖ do compromisso com a promoção da aprendizagem significativa, pela consecução dos princípios da diferenciação progressiva e da reconciliação integrativa. [In: (http://www.scielo.br/pdf/ep/v36n3/v36n3a10.pdf) por Nadia SOUZA e Evely BORUCHOVITCH.]
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4.3] Quatro princípios na Aprendizagem Significativa – Mapas
Conceituais (http://www.scielo.br/pdf/ep/v36n3/v36n3a10.pdf) por Nadia
SOUZA e Evely BORUCHOVITCH.
131
Princípio da consolidação,
o Finalmente, o princípio da consolidação assevera a importância do domínio, da maestria, da perícia relativamente ao objeto de conhecimento (Ausubel; Novak; Hanesian, 1980; Ontoria et al., 2005; Moreira, 2006). Saber superficialmente não é suficiente, é preciso saber significativamente. Assim, os conteúdos são real e efetivamente aprendidos e apreendidos quando o educando não somente os reproduz, mas vale-se deles para resolver diferentes situações concretas. Na sala de aula, a consolidação exige do professor desvelo na realização de correções, confirmações, promoção de regulações, oferecimento de feedbacks etc., antes da introdução de outra temática.[In: (http://www.scielo.br/pdf/ep/v36n3/v36n3a10.pdf) por Nadia SOUZA e Evely BORUCHOVITCH.]
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4.4] Possibilidade de Estruturação do Mapa Conceitual
(http://www.scielo.br/pdf/ep/v36n3/v36n3a10.pdf) por Nadia SOUZA e Evely
BORUCHOVITCH.
132 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5
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4.5] Avaliação de Mapas Conceituais – (Joseph Novak, 1984,
learning how to learn, p.107)
133
1. Dar pontos a TODAS as RELACOES validas ou validadas ou seja dar pontos a todas formas de proposições consideradas validas (é desnecessário pontuar as proposições erradas ou ambíguas para depois subtrair);
2. Validar também TODAS as relações transversais – ou seja o estabelecimento de relações e correlações entre os conceitos que integram a hierarquia – processo da reconciliação integrativa - entre os conceitos e inclusive pondera-las dando um certo peso;
3. Contar os níveis de hierarquia validados e dar pontos x-vezes e proceder da mesma forma também para cada relação estabelecida e validada; O valor de x é arbitrário pois os mapas tem mais relações do que hierarquias. Assim, conferir 3 a 10 pontos aos níveis de hierarquia e multiplica-los pelas relações validadas estabelecidas; Palavras juntadas simplesmente sem uma relação nítida de hierarquia conceitual não devem ser consideradas como níveis de hierarquia;
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4.5] Avaliação de Mapas Conceituais – (Joseph Novak, 1984,
learning how to learn, p.107)
134
4. Ligações transversais entre dois segmentos distintos de conceitos hierárquicos sinalizam importantes possibilidades da reconciliação integrativa e constituem os melhores indicadores da aprendizagem significativa; sugerimos que estas relações sejam validades com 2 a 3 pontos e multiplicar pelos pontos atribuídos ao nível hierárquico; compete ao facilitador decidir se a reconciliação integrativa é ou não relevante ou substancial. Se observamos os mapas conceituais como uma ferramenta/técnica de aprendizagem deve então criarem-se espaços de negociação entre as ideias de argumentação do estudantes e o facilitador sobre as relações por eles estabelecidas;
5. Por vezes torna-se necessário que o estudantes elaborem um ou mais exemplos para assim exemplificar de forma segura que sabem que tipo de evento ou objecto é designado por um determinado conceito;
6. Considerações finais: a pontuação apresentada deve servir de apoio na reflexão de uma aprendizagem significativa; os professores devem continuar a experimentar e atribuir a pontuação aos mapas conceituais e em conselhos de avaliação ou seminários, publicar e trocar experiencias sobre isso.
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4.5] Avaliação de Mapas Conceituais – (IN:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mapa_conceitual)
135
A idéia principal do uso de mapas na avaliação dos processos de aprendizagem é a de avaliar o aprendiz em
relação ao que ele já sabe, a partir das construções conceituais que ele conseguir criar, isto é, como ele
estrutura, hierarquiza, diferencia, relaciona, discrimina e integra os conceitos de um dado minimundo em
observação, por exemplo.
Isso significa que não existe mapa conceitual ―correto‖. Um professor e/ou administrador nunca deve
apresentar aos alunos o mapa conceitual de um certo conteúdo e sim um mapa conceitual para esse
conteúdo segundo os significados que ele atribui aos conceitos e às relações significativas entre eles.
Da mesma maneira, nunca se deve esperar que o aluno e/ou aprendizes/pares, apresentem na avaliação o
mapa conceitual ―correto‖ de um certo conteúdo. Isso não existe. O que o irão apresenta é o seu mapa e o
importante não é se esse mapa está certo ou não, mas sim se ele dá evidências de que estejam aprendendo
significativamente o conteúdo.
A análise de mapas conceituais é essencialmente qualitativa. O apresentador, ao invés de preocupar-se em
atribuir um escore ao mapa traçado pelos participantes, deve procurar interpretar a informação dada pelo
interessado no mapa a fim de obter evidências de aprendizagem significativa. Explicações do interessados,
orais ou escritas, em relação a seu mapa facilitam muito a tarefa do orientador nesse sentido.
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4.6] Exemplo de um
mapa conceitual: a
natureza do
conhecimento
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4.7] Exemplo: ArS da indução electromagnética
137
1. Algo já conhecido
2. Forca de Lorenz
3. Forca de Ampere
4. Fluxo magnético
5. Campo magnético
6. Cargas eléctricas
7. Corrente eléctrica em fios rectilíneos e espiras
1. Indução electromagnética 1. campo magnético
2. Fios rectilíneos
3. Espiras
4. Imanes
5. corrente eléctrica
6. Experiencia de demonstração do fenómeno da indução electromagnética
7. Linhas do campo magnético
1. O que é que tem significado/importância para a vida do aluno?
2. Que experiencias anteriores na vida do aluno são identificáveis/evidentes e relevantes?
3. Incorporar a historia da descoberta da indução electromagnética (incorporar a história da descoberta do fenómeno da indução electromagnética no nível qualitativo, experimental, comparativo e quantitativo)
4. Elaborar explicação científicas da causas, efeitos, condições e das aplicações da indução electromagnética)
5. Conhecimento contextualizado &
tecnologia:
Motores eléctricos
Geradores electromagnéticos, dínamo
da bicicleta, alternador, lanterna
electromagnética
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4.8] Elaboração de mapas conceituais - aprendizagem receptiva significativa -
exemplos: Indução electromagnética & trabalho no campo-E & trabalho no
campo-E
138
1. Indução electromagnética
2. Forca de Lorenz
3. Forca de Ampere
4. Fluxo magnético
5. Campo magnético
6. Campo eléctrico
7. Cargas eléctricas
8. Fios rectilíneos
9. Numero de espiras
10. Electroímanes/balastros
11. Bobinas
12. Imanes
13. Corrente eléctrica
14. Indução electromagnética
15. Linhas do campo eléctrico
16. Linhas do campo magnético
17. Gerador electromagnético
18. Motor eléctrico
1. Trabalho eléctrico
2. Campo eléctrico
3. Cargas eléctricas
4. Linhas do campo eléctrico
5. Gerador electromagnético
6. Motor electrostático
7. Força
8. Deslocamento
9. Energia potencial
10. Teorema “trabalho-energia”
11. ∆𝐸𝑝𝑜𝑡 = −𝑊
12. Forças não-conservativas
13. Trabalho positivo
14. Trabalho negativo
15. Trabalho no campo gravitacional
16. Massa (da maçã )
17. Campo gravitacional
18. Forças conservativas
19. Forças de atrito
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4.9] Elaboração de mapas conceituais - aprendizagem receptiva significativa -
exemplo: Indução electromagnética
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4.9] Elaboração de mapas conceituais - aprendizagem receptiva significativa –
exemplos: maquinas simples (alavanca)
140
Alavanca
Alavanca interfixa
Alavanca interpotente
Alavanca inter-resistente
Máquinas simples
Distancia
Fulcro
Ponto de aplicação
Força aplicada
Força potente
Força resistente
Braço de uma força
Equilíbrio
Equilíbrio estável
Equilíbrio instável
• Equilíbrio indiferente
• Projecção de forças
• Ângulo
• Momento de uma força
(torque)
• Eixo de rotação
• Rotação
• Sentido horário
• Sentido anti-horário
• Condição de equilíbrio
• Corpo rígido
• Barra rígida
• Vector
• Módulo
• Direcção
• Sentido
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4.10]Novas competências para o ensino expositivo
141
1. Estabelecer a relação com as informações que tenham
importância e significado para o aluno;
2. Desenvolver as “boas praticas de um ensino expositivo”:
1. Requer elevadas habilidades especificas e muito bom domínio da
transposição didáctica de física:
1. p.ex: realização de experiencias de demonstração dos fenómenos
de forma convincente ; através de uma demonstração soberana ;
através de uma boa explicação de fenómenos complexos
(subestruturação e analise/subestruturacão das partes que compõem
um problema ou teoria) e elaboração de pequenas unidades
compreensíveis do problema; também aparição segura/convincente
do professor contribui para um bom sucesso (mas isso não constitui
regra geral).
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4.10]Novas competências para o ensino expositivo
142
1. Pode tornar-se numa forma efectiva de transmissão do conhecimento desde que seja articulado às formas de aprendizagem receptiva significativa (ArS) que possam conduzir a aprendizagem e compreensão de conceitos estruturantes (objectivos conceptuais);
2. O ensino expositivo pode ser inovado. A inovação consiste em dar o devido espaço e sentido/importância/significado ao processo de aquisição de conhecimentos. Assim ocorre uma transformação.
3. Um bom ensino expositivo exige elevadas competências do professor (o papel do professor passa a ser de “advance organizer”: Na fase de Motivação: competências para dar uma visão geral, estabelecer comparações na fase de introdução; na elaboração: exposição organizada dos conteúdos de aprendizagem pelo professor; diferenciação dos temas, passos seguros na elaboração qualitativa e quantitativa dos conceitos e grandezas físicas, factos e das leis físicas; construção de uma lógica interna entre o lado qualitativo, comparativo e quantitativo; consolidação permanente no processo de ensino (por exemplo entre os conceitos de corrente e a tensão eléctrica); Na fase de consolidação: exercícios semelhantes e exemplos que permitam a transferência (horizontal e vertical) do aprendizado.
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4.11] Fundamentação teórica sobre a Aprendizagem Significativa
(http://pt.wikipedia.org/wiki/Aprendizagem_significativa)
143
A aprendizagem pode ser dita significativa quando uma
nova informação adquire significado para o aprendiz através de
uma espécie de ‗ancoragem‘ em aspectos relevantes da estrutura
cognitiva preexistente do indivíduo. Na aprendizagem
significativa há uma interação entre o novo
conhecimento e o já existente, na qual ambos se
modificam. À medida que o conhecimento prévio serve de base
para a atribuição de significados à nova informação, ele também
se modifica. A estrutura cognitiva está constantemente se
reestruturando durante a aprendizagem significativa. O processo
é dinâmico; o conhecimento vai sendo construído.
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4.11] Fundamentação teórica sobre a Aprendizagem Significativa
(http://pt.wikipedia.org/wiki/Aprendizagem_significativa)
144
A aprendizagem pode ser dita significativa quando uma
nova informação adquire significado para o aprendiz através de uma
espécie de ‗ancoragem‘ em aspectos relevantes da estrutura
cognitiva preexistente do indivíduo.
A cognição é o conjunto dos processos mentais usados no
pensamento e na percepção, também na classificação, reconhecimento
e compreensão para o julgamento através do raciocínio para o
aprendizado de determinados sistemas e soluções de problemas. De
uma maneira mais simples, podemos dizer que cognição é a forma
como o cérebro percebe, aprende, recorda e pensa sobre toda
informação captada através dos cinco sentidos.
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4.11] Fundamentação teórica sobre a Aprendizagem Significativa
(http://pt.wikipedia.org/wiki/Aprendizagem_significativa)
145
Aprendizagem significativa é o conceito central da teoria da aprendizagem de David Ausubel. Segundo Marco Antônio Moreira "a aprendizagem significativa é um processo por meio do qual uma nova informação relaciona-se, de maneira substantiva (não-literal) e não-arbitrária, a um aspecto relevante da estrutura de conhecimento do indivíduo".
Em outras palavras, os novos conhecimentos que se adquirem relacionam-se com o conhecimento prévio que o aluno possui. Ausubel define este conhecimento prévio como "conceito subsunçor" ou simplesmente "subsunçor".
Os subsunçores são estruturas de conhecimento específicos que podem ser mais ou menos abrangentes de acordo com a freqüência com que ocorre aprendizagem significativa em conjunto com um dado subsunçor
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4.11] Fundamentação teórica sobre a Aprendizagem Significativa
(http://pt.wikipedia.org/wiki/Aprendizagem_significativa)
146
Subsunçores: A aprendizagem significativa ocorre quando a nova informação ancora-se em conceitos relevantes (subsunçores) preexistentes na estrutura cognitiva do aprendiz.
Ausubel define estruturas cognitivas como estruturas hierarquicas de conceitos que são representações de experiências sensoriais do indivíduo.
A ocorrência da aprendizagem significativa implica o crescimento e modificação do conceito subsunçor. A partir de um conceito geral (já incorporado pelo aluno) o conhecimento pode ser construído de modo a liga-lo com novos conceitos facilitando a compreensão das novas informações o que dá significado real ao conhecimento adquirido.
As idéias novas só podem ser aprendidas e retidas de maneira útil caso se refiram a conceitos e proposições já disponíveis, que proporcionam as âncoras conceituais.
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4.11] Fundamentação teórica sobre a Aprendizagem Significativa
(http://pt.wikipedia.org/wiki/Aprendizagem_significativa)
147
Ausubel publicou seus primeiros estudos sobre a teoria da aprendizagem significativa em 1963 (The Psychology of Meaningful Verbal Learning) e desenvolveu-a durante as décadas de 1960 e 1970.
Mais tarde, no final da década de 1970, Ausubel recebeu a contribuição de Joseph Novak que progressivamente incumbiu-se de refinar e divulgar a teoria.
Com a contribuição de Novak, a teoria da aprendizagem significativa modificou o foco do ensino do modelo estímulo→ resposta→ reforço positivo para o modelo aprendizagem significativa→ mudança conceptual→ construtivismo.
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5] Plano Curricular (PC) e Plano de Lição (PL)
148
Documento elaborado a partir da teoria (curricular) definindo as normas e princípios e os programas temáticos e analíticos segundo determinados pontos de vistas (curriculares).
Categorias curriculares clássicas:
Objectivos de aprendizagem Conteúdos de aprendizagem Métodos de ensino Avaliação e controle de objectivos de aprendizagem
Currículo: um sistema sequencial de um processo de aprendizagem em relação a determinados objectivos de aprendizagem definidos e operacionalizados.
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5.1] Elementos do Currículo - Plano de Lição
149
Objectivos de aprendizagem (qualificações chaves pretendidas)
Conteúdos (Objectos com significado para o alcance dos objectivos)
Métodos (meios e caminhos para alcançar os objectivos)
Situações (aglomeração de conteúdos e métodos)
Estratégias (planificação de situações)
Avaliação (diagnostico das situações de partida, medição do sucesso de ensino e
aprendizagem através de procedimentos objectivos)
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5.1] Transposição didáctica de objectivos e conteúdos
150
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• Qualificações chaves pretendidas
Objectivos de Aprendizagem (Objectivos cognitivos)
• Objectos com significado
para o alcance dos objectivos
Conteúdos de aprendizagem
• A transposição didáctica é um instrumento, através do qual analisamos o movimento do saber sábio (aquele que os cientistas descobrem) para o saber a ensinar( aquele que está nos livros didácticos) e através deste, ao saber ensinado (aquele que realmente acontece em sala de aula). Chevallard conceitua "Transposição Didáctica" como o trabalho de fabricar um objecto de ensino, ou seja, produzir o objecto do saber escolar (objectivos & conteúdo) mas também os métodos e a experimentação podem ser partes desse processo)
Transposição didáctica
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5.2] Classe de Objectivos -
151
1. Objectivos conceptuais/cognitivos. Podem referir-se a:
1. Conhecimento de casos e factos (físicos)
2. Conhecimento de conceitos e teorias
3. Compreensão de relações
4. Elevadas capacidades cognitivas (por exemplo elaboração de hipóteses)
5. Avaliação (por exemplo de resultados experimentais)
2. Objectivos processuais 1. referentes a capacidades e habilidades
3. Objectivos sociais
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5.3] Taxionomia de Bloom – Domínio Cognitivo
As habilidades no domínio cognitivo tratam de conhecimento, compreensão e o pensar sobre um problema ou facto.
Conhecimento: memorização de factos específicos, de padrões de
procedimento e de conceitos.
Compreensão: imprime significado, traduz, interpreta problemas, instruções, e os extrapola.
Aplicação: utiliza o aprendizado em novas situações.
Análise: de elementos, de relações e de princípios de organização
Síntese: estabelece padrões
Avaliação: julga com base em evidência interna ou em critérios externos
152 27-05-2013 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5
5.3] Taxionomia de Bloom – Domínio Afectivo
Na hierarquia de Bloom, o domínio afectivo trata de reações de ordem afectiva e de empatia. É dividido em cinco níveis: Recepção: Percepção, Disposição para receber e
Atenção selectiva Resposta: participação activa, Disposição para
responder e Satisfação em responder Valorização: Aceitação, Preferência e Compromisso
(com aquilo que valoriza) Organização: Conceituação de valor e Organização
de um sistema de valores Internalização de valores: comportamento
dirigido por grupo de valores, comportamento consistente, previsível e característico.
153 27-05-2013 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5
5.3] Taxionomia de Bloom – Domínio Psicomotor
O domínio psicomotor, na hierarquia de Bloom, trata de habilidades relacionadas com manipular ferramentas ou objectos.
Bloom não criou itens para esse domínio; outros autores fizeram propostas: Percepção: Resposta conduzida: Automatismos: Respostas complexas: Adaptação: Orgnização:
154 27-05-2013 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5
5.3] Exemplo de Transposição didáctica – Momento de uma forca
155
Objectivos cognitivos. O aluno sabe que:
1. O efeito de uma única força na alavanca pode ser o de produzir
uma rotação. A rotação pode dar se no sentido horário ou no
sentido anti-horário.
2. A força aplicada para rotação será tanto menor, quanto maior for a
distancia que separa o ponto de aplicação da força do eixo de
rotação.
3. Alavanca permite a redução da força potente (esforço) necessária
para suportar uma força resistente (carga).
4. Chama-se momento de uma força a uma grandeza física que
caracteriza a tendência de uma força produzir em um corpo, uma
rotação em relação a um determinado ponto/eixo
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5.3] Exemplo de Transposição didáctica – Momento de uma forca
156
Objectivos cognitivos: o aluno sabe que: 1. Pesos iguais numa alavanca, a igual distância estão em equilíbrio;
2. Pesos iguais a distâncias desiguais não estão em equilíbrio, mas
inclinam-se para o peso que está a maior distância;
3. As forças – como grandezas físicas - equilibram-se numa alavanca,
quando são inversamente proporcionais às suas distâncias ao ponto
de apoio.
4. O momento de uma força é uma grandeza física vectorial e axial
usada para descrever a rotação devido a acção de uma força
aplicada em relação a um ponto ou eixo de rotação.
5. Para que uma alavanca fique em equilíbrio é necessário que o
produto F1.d1 e F2.d2 sejam iguais, isto é, é necessário que os
momentos sejam iguais M1=M2.
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5.3] Transposição didáctica: Unidade I: Corrente Eléctrica - 10 Classe
Tema: Electrização dos corpos
Conteúdo: cargas eléctricas, pêndulo eléctrico e electroscópio, Lei qualitativa das interacções eléctricas; Noção de Campo eléctrico.
1. Cargas eléctricas 1. Através da electrização, um corpo pode manifestar as suas propriedades eléctricas;
2. Electrização é o processo pelo qual um corpo eletricamente neutro, adquire cargas elétricas;
3. Um corpo encontra-se carregado negativamente quando apresenta um excesso de electrões;
4. Um corpo encontra-se carregado positivamente quando apresenta um défice de electrões;
5. As cargas eléctricas positivas recebem o símbolo (+) e as negativas o símbolo (-);
6. Os electrões são partículas com carga eléctrica negativa;
7. As cargas eléctricas podem ser deslocadas, retiradas ou adicionadas num corpo.
2. Lei qualitativa das interacções eléctricas
1. Diferentes corpos carregados positivamente ou negativamente repelem-se entre si;
2. Diferentes corpos carregados negativamente e outros positivamente atraem-se mutuamente.
3. Electroscópio
1. É um dispositivo que serve para detectar a presença de corpos electrizados.
157 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5
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5.3] Transposição didáctica: Unidade I: Corrente Eléctrica - 10 Classe
Lições aprendidas (segundo os estudantes) Os objectivos são difíceis de elaborar mas são ao mesmo tempo cruciais para a orientação da
aula (Israel);
Nos livros existem vários conteúdos mas cabe ao professor saber seleccionar o relevante para o ensino (Elias);
A ficha de actividades é um instrumento auxiliar importante para a orientação da actividade do aluno; permite a construção do conhecimento (Albino);
A ficha de trabalho esta intrinsecamente ligada ao plano de lição, sobretudo no concernente a actividades do aluno (Capadza);
Ao professor cabe a tarefa da elaboração da elementarização/transposição didáctica (Fernando);
A elaboração de conceitos acarreta algumas dificuldades por exemplo na definição de campo eléctrico e carga eléctrica (Hermínio);
A liberdade deve prevalecer para o professor harmonizar a relação entre os conteúdos em si (Matavele);
Os objectivos cognitivos devem ser elaborados a partir do plano curricula/programa de ensino; é um acto criativo, de pesquisa e transposição didáctica (Dário);
158
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5.3] Transposição didáctica: Unidade I: Corrente Eléctrica - 10 Classe
Lições aprendidas (segundo os estudantes) Questão: Qual será o critério de aceitação/rejeição dos objectivos
cognitivos elaborados para a aula?
Resposta: Quando não são satisfeitas as seguintes condições/questões:
1. Relação entre os objectivos cognitivos e os objectivos do currículo não é evidente/estabelecida;
2. As possibilidades de operacionalização dos objectivos cognitivos na aula é remota e o não atendimento aos conhecimentos prévios é evidente/não é estabelecida; quando a operacionalização dos objectivos não é possível no tempo definido da aula ;
3. As possibilidades para que o nível qualitativo e comparativo preceda a elaboração quantitativamente i. é, as relações funcionais das grandezas físicas, não é evidente/não é estabelecida;
4. A relação entre os objectivos cognitivos com o conteúdo científico moderno e tecnológico da disciplina deve ser estabelecida de forma coerente (qualidade da transposição didáctica).
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5.3] Transposição didáctica: Unidade I: Corrente Eléctrica - 10 Classe
Lições aprendidas (segundo os estudantes)
Questão: Qual será o critério de aceitação/rejeição dos objectivos cognitivos elaborados para a aula?
Resposta: Quando não são satisfeitos as seguintes condições/questões:
1. Relação entre os objectivos cognitivos e os objectivos do currículo não é evidente/estabelecida;
2. As possibilidades de operacionalização dos objectivos cognitivos na aula é remota e o não atendimento aos conhecimentos prévios é evidente/estabelecida;
3. As possibilidades para que o nível qualitativo preceda a elaboração quantitativamente i.e. sobre as relações funcionais das grandezas físicas, não é evidente/não é estabelecida.
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5.3] Transposição didáctica: Unidade I: Corrente Eléctrica - 10 Classe
Lições aprendidas
Questões:
Qual deve ser a definição do conceito de carga eléctrica? Porque é que uma definição explicita de carga eléctrica ainda não pode ser adoptada?
Resposta: Porque a carga eléctrica é uma grandeza física: Uma grandeza descreve qualitativamente um conceito porque para cada noção diferente pode haver (pelo menos em princípio) uma grandeza diferente e vice-versa. Uma grandeza descreve quantitativamente um conceito porque o exprime em forma de um binário de número e unidade. Grandeza é tudo aquilo que envolve medidas. Medir significa comparar quantitativamente uma grandeza física com uma unidade através de uma escala pré-definida. Nas medições, as grandezas sempre devem vir acompanhadas de unidades. Assim, acarga eléctrica Q é definida como o produto da corrente eléctrica do tempo t: Q= 𝐼 × 𝑡].
161 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5
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5.3] Transposição didáctica: Unidade I: Corrente Eléctrica - 10 Classe
Conteúdo: Electrização é o processo pelo qual um
corpo eletricamente neutro, adquire cargas elétricas;
As cargas eléctricas podem ser deslocadas, retiradas ou adicionadas dentro de um corpo;
Através da electrização, um corpo pode manifestar as suas propriedades eléctricas negativas ou positivas;
Um corpo encontra-se carregado negativamente quando apresenta um excesso de electrões;
Um corpo encontra-se carregado positivamente quando apresenta um défice de electrões;
Os electrões são partículas com carga eléctrica negativa;
As cargas eléctricas positivas recebem o símbolo (+) e as negativas o símbolo (-);
Actividades do aluno: Realizar as experiencias
Descrever as experiencias
Observar as experiencias
Descrever os resultados das experiencias
Observar as experiencias de demonstração
Descrever as experiencias de demonstração
Descrever os resultados das experiencias
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5.3] Transposição didáctica: Unidade I: Corrente Eléctrica - 10 Classe
Conteúdo: Electrização é o processo pelo qual um
corpo eletricamente neutro, adquire cargas elétricas;
As cargas eléctricas podem ser deslocadas, retiradas ou adicionadas dentro de um corpo;
Através da electrização, um corpo pode manifestar as suas propriedades eléctricas negativas ou positivas;
Um corpo encontra-se carregado negativamente quando apresenta um excesso de electrões;
Um corpo encontra-se carregado positivamente quando apresenta um défice de electrões;
Os electrões são partículas com carga eléctrica negativa;
As cargas eléctricas positivas recebem o símbolo (+) e as negativas o símbolo (-);
163
Actividades do aluno (lista possível)
Realizar experiencias!
Descrever a experiencia (indicar os materiais e os procedimentos)!
Observar experiências de demonstração!
Descrever com suas próprias palavras os fenómenos observados!
Comparar os resultados experimentais (descrever com suas próprias palavras os fenómenos (A+B) observados!
Explicar os fenómenos observados (requer o domínio e aplicação de conceitos, modelos e das leis)!
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Unidade I: Corrente Eléctrica - 10 Classe
Conteúdo: Electrização é o processo pelo qual um
corpo eletricamente neutro, adquire cargas elétricas;
As cargas eléctricas podem ser deslocadas, retiradas ou adicionadas dentro de um corpo;
Através da electrização, um corpo pode manifestar as suas propriedades eléctricas negativas ou positivas;
Um corpo encontra-se carregado negativamente quando apresenta um excesso de electrões;
Um corpo encontra-se carregado positivamente quando apresenta um défice de electrões;
Os electrões são partículas com carga eléctrica negativa;
As cargas eléctricas positivas recebem o símbolo (+) e as negativas o símbolo (-);
164
Actividades do professor (lista possível)
Realizar experiencias!
Descrever a experiencia (indicar os materiais e os procedimentos)!
Orientar/ajudar na observação de experiências de demonstração!
Descrever em resumo os fenómenos observados!
Comparar em resumo os resultados experimentais (descrever com suas próprias palavras os fenómenos (A+B) observados!
Introduz/orienta/define os conceitos
Orienta na elaboração da relação entre conceitos (grandezas físicas) e as relações funcionais/ matemáticas entre as grandezas físicas (através da representação gráfica, através da aplicação construção do modelo, analise dos resultados da experimentação, construção de tabelas das medições, !
Orienta/ajuda na elaboração de modelos ou de leis quantitativas
Orienta/ajuda na explicação dos fenómenos observados (requer o domínio e aplicação de conceitos, modelos e das leis)!
Trazer cartazes/esboçar os materiais didácticos ou a experiencia
Dita apontamentos
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Unidade I: Corrente Eléctrica - 10 Classe
Conteúdo: Electrização é o processo pelo qual um
corpo eletricamente neutro, adquire cargas elétricas;
As cargas eléctricas podem ser deslocadas, retiradas ou adicionadas dentro de um corpo;
Através da electrização, um corpo pode manifestar as suas propriedades eléctricas negativas ou positivas;
Um corpo encontra-se carregado negativamente quando apresenta um excesso de electrões;
Um corpo encontra-se carregado positivamente quando apresenta um défice de electrões;
Os electrões são partículas com carga eléctrica negativa;
As cargas eléctricas positivas recebem o símbolo (+) e as negativas o símbolo (-);
Actividades do aluno: Realizar as experiencias
Descrever as experiencias
Observar as experiencias
Descrever os resultados das experiencias
Observar as experiencias de demonstração
Descrever as experiencias de demonstração
Descrever os resultados das experiencias
165 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5
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Unidade I: Corrente Eléctrica - 10 Classe Actividades do aluno:
Observar as experiencias de demonstração
1. Aproximar um bastão plástico (tubo PVC) a pequenos pedaços de papel;
2. Friccionar com pele de animal (coelho) um bastão plástico (tubo PVC) e aproxima-lo a pequenos pedaços de papel;
3. Aproximar um bastão plástico (tubo PVC) a pequenos pedaços de papel;
4. Friccionar com um tecido de lã um bastão plástico (tubo PVC) e aproxima-lo a pequenos pedaços de papel;
5. Friccionar com uma pele de animal (coelho) um bastão vidro e aproxima-lo a pequenos pedaços de papel;
6. Aproximar a um jacto muito fino de água um bastão friccionado!
7. Aproximar, a um bastão de vidro/tubo PVC friccionado com tecido de lã, a um outro igualmente friccionado com uma mesmo tecido !
8. Descrever usando próprias palavras o que aconteceu em cada uma das experiencias anteriores (1,2,3,4,5,6,7)!
Actividades do aluno:
Descrever os resultados das experiencias de demonstração
Corpos em contacto e electricamente neutros não manifestam propriedades eléctricas;
Corpos em contacto por fricção manifestam propriedades eléctricas;
A electrização é o processo pelo qual um corpo eletricamente neutro, adquire cargas elétricas;
Nos corpos em contacto por fricção, as cargas eléctricas podem ser deslocadas, retiradas ou adicionadas em um corpo.
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Unidade I: Corrente Eléctrica - 10 Classe
8a Classe
Unidade I: Estrutura da Matéria
Unidade II: Cinemática:
Unidade III : Dinâmica :Leis de Newton
Unidade IV : Trabalho e Energia
9ª Classe
Unidade I- Fenómenos Térmicos
Unidade II : Estática dos Sólidos
Unidade III : Estática dos Fluidos
Unidade IV :Óptica Geométrica
10ª Classe
Unidade I: Corrente Eléctrica
Unidade II: Oscilações e Ondas Mecânicas
Unidade III: Electromagnetismo
Unidade IV: Movimento Rectilíneo Uniformemente Variado
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5.4] Estrutura da Aula – Esquema de Articulação
168
1. Uma aula é estruturada por “fases” ou “níveis”. Para o efeito foram realizadas na historia da pedagogia diferentes abordagens (MEYER, 1987a). Em alguns países europeus segue-se na generalidade o esquema de articulação apresentado por ROTH (1963) constituído por 5 fases:
2. Esquema de articulação segundo ROTH:
1. Fase da Motivação
2. Fase de Dificuldades
3. Fase da Solução
4. Fase da Acção e Realização
5. Fase da Apresentação, da Transferência, da Disponibilização, da Integração
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5.4] Estrutura da Aula – Esquema Básico de Articulação
da Aula (Kircher, Girwidz & Haussler, 2001, p.203)
169
Resumindo as fases de ROTH para um esquema básico (EbA)
Esquema Básico de Articulação da Aula (3f): Esas fases podem ser adoptadas para a formação inicial de professores e tem a particularidade de não ser especifica ao ensino de física.
1. Motivação (Fase da Motivação e da apresentação do problema)
2. (criar no aluno interesse por um problema e estruturar o problema de forma compreensível para todos os alunos; permitir que os alunos elaboram as hipóteses para solução do problema; dar tempo ao alunos na elaboração de ideias e o professor procura ser menos critico)
3. Elaboração/Desenvolvimento (fase de solução do problema); a experimentação desempenha um papel central; os alunos podem trabalhar de forma independente ou o professor realiza a exposição do conteúdo ou experiencia de demonstração)
4. Consolidação (integração, transferência, memorização, aplicação, exercícios, repetição, ligação aos conhecimentos prévios dos alunos).
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5.4] Quadro lógico: Plano de lição
170
Tempo Funções didácticas Objectivos Conteúdo Actividades do aluno Actividades do
professor
1. Motivação/
Introdução
Cargas eléctricas
Pêndulo
eléctrico
2. Elaboração/
Desenvolvimento
Electroscópio
Lei qualitativa
das interacções
eléctricas
3. Consolidação Noção de
Campo eléctrico
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5.4] Funções Didácticas (forma básica) (Kircher,
Girwidz & Haussler, 2001)
171
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Funções didácticas
Motivação
Elaboração Consolidação
5.4] Funções Didácticas (forma geral), (Klingberg, In” W. Jank, H.Meyer, 1991): Construção de uma lógica
entre os objectivos, o conteúdo e os aspectos psicológicos da aprendizagem (p.268)
172
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Funções didácticas
Introdução e Preparação
Objectivos
Motivação
Garantia do nível inicial
Elaboração da Nova Matéria
Transmissão inicial
Aprofundamento
Sistematização
Aplicação
Avaliação e Controle
Testes escritos de avaliação
Avaliação do aluno
Elaboração da Matéria Antiga
Consolidação
Memorização
Exercitação
Estabilização
Dinamização
5.4] Estrutura da Aula – Articulação da Aula
173
1. A Didáctica como teoria dialéctica do processo de ensino
e aprendizagem (Klingberg, 1986) … a relação didáctica
básica: ensino e aprendizagem
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Conteúdo
Aprendizagem
Ensino
Métodos
Objectivos
Organização Métodos
Conteúdo
174
5.5] Fase da apresentação e elaboração do problema e da motivação (In:
Kreatives Problemlösen im Unterricht, Budahl, V., Cornelsen, 1995)
• Problema • Naturalmente qualquer um sabe o que é um
problema. Mas saber defini-lo, eis a questão.
• Max Wertheimer (1964, p.129) elaborou a seguinte tarefa para os seus estudantes: 274+274+274+274+274) ÷ 5 = ?
• Isto é um problema?
• A formulação do problema é considerada o ponto de partida de toda a pesquisa mas também do ensino de física.
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5.5] Fase da apresentação e elaboração do problema e da motivação (In: Kreatives
Problemlösen im Unterricht, Budahl, V., Cornelsen, 1995)
• Elaboração de um Problema
―Formular o problema consiste em dizer, de maneira explicita, clara, compreensível e operacional, qual a dificuldade com a qual nos defrontamos e que pretendemos resolver, limitando o seu campo e apresentando suas características ―(RUDIO, 1991, p.75)
• Definição de Problema
• Um problema deve apresentar subjectivamente algum grau de dificuldade • Um problema produz um tal desconforto que a pessoa procura a sua
resolução. A resolução acarreta todavia dificuldades ou obstáculos.
• faltam informações ou melhor falta a técnica de lidar com a informação ou
• A informação disponível não é suficiente. Ela deve ser reestruturada ou • Não se reconhece a capacidade de melhorar uma dada situação
• Existem diferentes tipo de problemas para os quais existem também diferentes métodos de solução de problemas. Então, como definir um problema?
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5.5] Fase da apresentação e elaboração do problema e da motivação (In:
Kreatives Problemlösen im Unterricht, Budahl, V., Cornelsen, 1995)
• Definição de Problema (duas definições)
• Um problema é a diferença a entre o que se tem e o que se pretende
• Um problema é o afastamento entre o actual (o que é) e o futuro (o que deve ser)
• Um problema é explicitação do objectivo e dos obstáculos ou dificuldades P=O+D
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5.6] Elaboração do Problema no Ensino
• Qualidade de uma formulação de problema para o ensino/pesquisa
• Verificar se o que se pensou é realmente um problema científico/ didáctico.
• O problema deve ser definido de tal forma que a solução seja possível por meio da pesquisa/pesquisa orientada e apoiada pelo professor
• O problema deve ser formulado sob a forma de questão, uma vez que clarifica para os alunos e para os professores, o que se deseja saber.
• A pergunta deve ser redigida de forma clara e concisa (veja-se slide anterior sobre RUDIO)
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5.7] Motivação na aprendizagem
O conceito ―motivação‖ ganha um significado para processos cognitivos multifacetados e emocionais, que permitem um comando autónomo e orientado do comportamento
Exemplos: atitude de confiança, emoções ligadas á acção (como alegria/satisfação na aprendizagem)
A motivação pode ser vista como um conceito acumulativo de todos os processos emocionais e cognitivos, que ajudam o estudante a aprender algo novo
A intensidade da motivação depende das características da personalidade (capacidades, habilidades) e do próprio estimulo decorrente das situações, que afinal o próprio estudante é capaz de influenciá-las.
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5.7] Motivação na aprendizagem
Existem geralmente motivos diversificados que levam a aprendizagem de algo novo. Para alem dos factores cognitivos existem os motivos sociais (prazer/gosto ou simpatia por, ou segurança em/sentir-se confortável com)
Exemplo: aluno do ensino básico (+ importante uma relação positiva com o professor; constitui a base da disposição dele para aprendizagem)
Outros motivos sociais são a capacidade de inserir-se, poder influenciar, ter autoridade, ter poder ou capacidade ou mérito, reconhecimento ou prestigio ou capacidade de evitar sanções/punições, poder e supremacia)
Todos estes factores podem apoiar os motivos positivos de aprendizagem ou obstrui-los
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5.7] Motivação na aprendizagem
Também tem significado especial na motivação a curiosidade e o interesse
Dum modo geral diferencia-se a motivação intrínseca e extrínseca
Motivos intrínsecos
motivos relacionados com o conteúdo inerente; isso significa que o estudante é motivado através da relação com o conteúdo; o estudante motivado intrinsecamente aprende por interesse, prazer, necessidade;
O motivo é accionado pela matéria de aprendizagem; o interesse é despertado através das aplicações do conhecimento
adquirido e toma um sentido especial na construção da vida pessoal e nas soluções dos possíveis problemas pessoais;
o carácter de exigências a que se encontra exposto o estudante, desempenha o motivo fundamental que solicita do estudante a necessidade de ocupar-se com um determinado conteúdo.
Outros motivos intrínsecos são a ansiedade de saber cada vez mais, a pressão em concluir um determinado trabalho. Vantagens da motivação intrínseca residem no reforço externo reduzido e na sua autonomia
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5.7] Motivação na aprendizagem
Optimismo
Auto consciência
Sucesso na
Aprendizagem
Entusiasmo
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5.7] Motivação na aprendizagem
Motivos extrínsecos
O motivo extrínseco vem da parte externa que se localiza fora da relação entre o estudante e a matéria de aprendizagem, mas que actua subtilmente sobre a motivação. Estudantes de motivação extrínseca aprendem para ter boas notas, para receber elogios ou para ter prestigio
Este tipo de motivação compreende a motivação material e a motivação social
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5.7] Motivação na aprendizagem
Motivação material
Gratificação versus punição. São alcançados através da
fixação de objectivos de ensino e de aprendizagem
relacionados com as capacidades e habilidades que o
estudante deve alcançar; cada sucesso constitui novamente
uma nova motivação material que impulsiona novas
aprendizagens
Motivação social
Quando a motivação é gerada por outros fala-se de
motivação social (por exemplo: competição, espírito de
grupo/equipa). Neste caso a motivação pode ser produzida
quando o estudante procura em colaboração com outros
colegas a solução dos problemas colocados
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Motivos e motivação na aprendizagem
Motivos de aprendizagem nos adultos
Os adultos decidem eles próprios sobre o ―porque aprendem‖, as suas razões são multifacetadas (podem estar relacionadas com alguma insatisfação com a situação actual, pode ser por curiosidade, desejo de experimentar novas exigências ou desejo de manutenção duma saúde intelectual.
Para o adulto são muito importantes as razões, os desejos e a necessidades que estão por detrás dessa motivação.
Por exemplo para se alcançarem os objectivos educacionais as necessidades psicológicas não seriam suficientes. Existe uma série de motivos que funcionam de forma conjunta. Os motivos dum adulto constroem-se duma forma multifacetada e diferenciada.
Os motivos sociais e cognitivos desempenham um grande papel nos cursos de capacitação pós-profissional
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5.7] Motivação na aprendizagem
Pessimismo na
Aprendizagem
Fraca
autoconfiança
Insucesso
Enfraquecimento da
Personalidade
Consubstanciação do
Insucesso
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5.7] Motivação na aprendizagem
Posicionamento em relação a aprendizagem:
Transforming Learners
[Trata-se do aprendiz de auto realização. Esta altamente motivado e considera a
aprendizagem como um alicerce importante do seu próprio desenvolvimento]
Performing Learners
[Trata-se do aprendiz de rendimentos. Só esta motivado quando um determinado
tema lhe interessa ou quando recebe uma gratificação depois dum sucesso de
aprendizagem]
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5.7] Motivação na aprendizagem
Conforming Learners
[Trata-se dum aprendiz conformado. Aprende porque julgue que os outros
esperam isso dele. Acumulam conhecimentos sem nenhum relacionamento
afectivo com a matéria. Preferem uma aprendizagem orientada com indicações
muito claras e uma realimentação directa]
Resistant Learners [Trata-se do aprendiz que não vê nenhum sentido na aprendizagem]
Estas atitudes na aprendizagem não devem ser vistas duma forma rígida
dentro da personalidade, pois afinal estão relacionadas com as situações ou
com o contexto concreto de aprendizagem
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5.7] Motivação na aprendizagem
Problemas de motivação em estudantes Pesquisas vem mostrando que a motivação desempenha um grande papel sobre o
sucesso e o insucesso nos estudos
Estudantes com uma consciência esclarecida dos seus objectivos profissionais
estão melhor motivados do que aqueles que estudam simplesmente porque está
na moda ou nada mais tem para fazer; a falta de motivação se manifesta por:
Sentem uma insatisfação e falta de alegria nos estudos Não encontram um ponto interno de referência em relação conteúdos
das disciplinas Procuram adiar as tarefas de aprendizagem Não vêm nenhum sentido nos estudos Não acreditam nas qualificações que os estudos possam oferecer Acham ter tomado uma opção errada ao iniciar os estudos Não conseguem decidir-se dentro das diferentes opções curriculares Andam muito tensos, insatisfeitos e evitam falar sobre os estudos Têm medo de fracassar na vida
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5.7] Motivação na aprendizagem
O que diferencia um estudante motivado daquele desconfiado,
inseguro, insatisfeito com o curso escolhido?
Quando alguém sabe o quer, quando há concordância entre a
sua própria acção e a perspectiva da vida a pessoa sente-se bem.
Assim a pessoa predispõe-se a realizar o esforço necessário e dá-
se por satisfeito quando consegue realizar as tarefas com
sucesso. A pessoa vê assim confirmar-se a sua acção. Isso motiva
para o trabalho posterior. Esta percepção é reforçada através da
experiência.
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5.8] Motivação no ensino de física
190
Motivação o Interesse e compreensão do problema (explicação do problema) = objectivos+obstáculos
(questões que devem ser respondidas)
Através de exemplos que criem um conflito cognitivo
Atreves da observação de fenómenos da natureza
Através de exemplos da historia de física
Através de experiencias de demonstração qualitativa dos fenómenos físicos
Através do funcionamento técnico de um aparelho
Através de exemplos da técnica/tecnologia
Através de exemplos da actualidade
Através de exemplos de trabalho manual
Através de jogos
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5.9] Fase da elaboração/desenvolvimento
191
No decurso da aula, da fase da motivação em que se o identifica o
problema, segue-se a elaboração/desenvolvimento; realiza-se de
forma progressiva, em que se analise o problema, se elaboram as
propostas de solução e se toma a decisão a favor de uma das soluções;
A fase de elaboração inicia com formulação das hipóteses ou
apresentação de propostas de solução e tomada de decisão a favor de
uma das soluções;
Geralmente no ensino de física, a realização de experiencias de física é
muito característica nesta fase;
A realização de experiência obedece uma articulação especifica (veja-
se o diapositivo correspondente)
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5.9] Fase da elaboração/desenvolvimento
192
Veja a Experiencia da Queda livre:
Elaboração do Problema Formular o problema consiste em dizer, de maneira explicita, clara, compreensível e operacional,
qual a dificuldade com a qual nos defrontamos e que pretendemos resolver, limitando o seu campo e apresentando suas características. Elaborar uma ―boa‖ questão.
Elaboração da hipótese
Apresentação de proposta de solução do problema
Operacionalização (concretização das consequências) da hipótese
Plano da experimentação
Construção da experimentação (esboço e descrição)
Determinação da variáveis, determinação das que são mantidas constantes
Realização da experiencia
Controle da variáveis
Registo das observações e dos resultados das medições (por exemplo numa tabela)
Avaliação da experimentação
Discussão qualitativa dos resultados
Avaliação quantitativa dos resultados: apresentação dos resultados na forma gráfica, diagramas; avaliação e interpretação dos gráficos e dos diagramas
Elaboração do resultados
Comparação dos resultados com a hipótese
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5.9] Fase da elaboração/desenvolvimento
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1. Elaboração de hipóteses 1. Colecção de ideias sobre a solução
2. Selecção e concretização da hipótese
2. Planificação da experiencia/experimentação 1. Construção da experiencia (esboço e descrição)
2. Determinação das grandezas variáveis e constantes
3. Descrição do decurso da experimentação
4. Prognóstico do resultados experimentais
3. Realização da experiencia/experimentação 1. Controle da variáveis
2. Registo das observações e dos resultados das medições num formato apropriado (tabela de dados)
4. Avaliação da experiencia/experimentação 1. Discussão qualitativa dos resultados
2. Avaliação quantitativa dos resultados dos gráficos; apresentação gráfica dos resultados; avaliação e interpretação; analise de erros;
3. Elaboração dos resultados
4. Comparação dos resultados e da hipótese
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5.9] Fase da elaboração/desenvolvimento – método experimental
194
1. Elaboração de hipóteses 1. Colecção de ideias sobre a solução
2. Selecção e concretização da hipótese
2. Planificação da experiencia/experimentação 1. Construção da experiencia (esboço e descrição)
2. Determinação das grandezas variáveis e constantes
3. Descrição do decurso da experimentação
4. Prognóstico do resultados experimentais
3. Realização da experiencia/experimentação 1. Controle da variáveis
2. Registo das observações e dos resultados das medições num formato apropriado (tabela de dados)
4. Avaliação da experiencia/experimentação 1. Discussão qualitativa dos resultados
2. Avaliação quantitativa dos resultados dos gráficos; apresentação gráfica dos resultados; avaliação e interpretação; analise de erros;
3. Elaboração dos resultados
4. Comparação dos resultados e da hipótese
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5.9] Fase da elaboração/desenvolvimento – método experimental
195
5. Retrospectiva da Experiencia
1. Analise das simplificações operativas e sua influencia sobre os
resultados
2. Analise da condições físicas superficialmente estabelecidas e sua
influência sobre os resultados
3. Proposta para o aprimoramento da experiencia
6. Discussão geral dos resultados
1. Enquadramento dos resultados dentro das teorias conhecidas
2. Delimitação das novas afirmações conceituais obtidas
3. Aplicação das novas afirmações conceituais obtidas
4. Discussão das condições físicas gerais
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5.10] Um exemplo da fase de elaboração: Experiências de GALILEI sobre a queda livre
A queda livre (folhas da arvores, frutos ) é um dos fenómenos mais antigos e familiar ao Homem desde os tempos mais remotos.
A queda das folhas das arvores mostra claramente a acção de muitas lei: para cada folha a uma sequencia diferente de movimento
Experiencias de demostração com folhas de papel A4, funis, papel amarfanhado, esfera metálica maciça, laranja).
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5.10] Um exemplo de um problema:
experiências de GALILEI sobre a queda livre
A forma e o vento condicionam de sobremaneira o movimento. Portanto o movimento não é determinado em primeira linha pela lei da queda livre; predominam na queda os efeitos da resistência do ar, forcas de impulsão, correntes de ar (laminares e turbulentas).
Estes últimos factores acabam influenciando de forma determinante o decurso da queda, que a sua observação não levaria ao descobrimento da lei da queda livre.
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5.10] Um exemplo de um problema:
experiências de GALILEI sobre a queda livre
A comparação com a queda de frutos (que geralmente possuem uma área pequena e densidade elevada) leva a afirmação de que ―corpos pesados‖ caem mais depressa do que ―corpos leves‖.
Ora foi contra esta visão que GALILEI teve de lutar (correndo mesmo risco de vida - p.ex: na questão sobre a rotação do Sol a volta da Terra - por se opor as posições dogmáticas da igreja).
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5.10] Um exemplo de um problema:
experiências de GALILEI sobre a queda livre
GALILEI reconheceu que simples observações em si não conduziriam a resolução do problema.
GALILEI desenvolve o método experimental ou da experimentação como meio de verificação, orientado ao descobrimento da verdade e do conhecimento.
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5.11] Fase da consolidação
200
o Finalmente, o princípio da consolidação assevera a importância do
domínio, da maestria, da perícia relativamente ao objeto
de conhecimento (Ausubel; Novak; Hanesian, 1980; Ontoria et
al., 2005; Moreira, 2006). Saber superficialmente não é
suficiente, é preciso saber significativamente. Assim, os
conteúdos são real e efetivamente aprendidos e apreendidos quando
o educando não somente os reproduz, mas vale-se deles
para resolver diferentes situações concretas. Na sala de aula,
a consolidação exige do professor desvelo na realização de
correções, confirmações, promoção de regulações, oferecimento de
feedbacks etc., antes da introdução de outra temática.[In:
(http://www.scielo.br/pdf/ep/v36n3/v36n3a10.pdf) por Nadia
SOUZA e Evely BORUCHOVITCH.]
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5.11] Fase da consolidação
201
Na fase da consolidação, o novo conteúdo aprendido
deve ser:
o Memorizado
o Relacionado com os conteúdos anteriormente aprendidos (integração)
o Aplicado a novas situações (transferência)
o Aplicado na técnica
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5.11] Fase da consolidação
202
5. Consolidação (quando se tem preto no branco …): desenvolver a durabilidade dos resultados de aprendizagem. Habilidades, Conhecimentos, Conceitos, Factos são transmitidos de forma a serem do domínio livre do aluno.
a. Assegurar os resultados pela orientação didáctica/metodológica da aula (resumo parcial e resumo final)
b. Assegurar os resultados através da transferência c. Assegurar os resultados através elaboração da imagem do quadro d. Assegurar os resultados através da repetição constante e parcial e. Assegurar os resultados através da repetição global f. Assegurar os resultados através da experimentação pelo aluno g. Assegurar os resultados através da integração (Inter e
transdiciplinaridade) h. Assegurar os resultados através da inclusão de materiais didácticos
impressos (textos de apoio e fichas de trabalho do aluno) i. Assegurar os resultados através da memorização
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5.11] Fase da consolidação
1. E
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5.11] Fase da consolidação
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5.11] Fase da consolidação Definição
Motor electrostático é um motor, accionado na base de repulsão entre cargas eléctricas.
Constituição
Na figura1. Apresenta-se um exemplo de um motor electrostático. Este motor electrostático foi construído com três garrafas plásticas de refrigerante de 2 litros e folha de alumínio.
Material necessário:
Base de material isolante.
Três garrafas de refrigerante de 2 litros, pelo menos uma delas com tampa.
Folha de alumínio
Agulha de tricô rígida nº 3 ou nº 3,5.
Ilhós (macho; tipo um arrebite oco).
Dois pedaços de fio de cobre rígido (fio 1,5 mm2,) de 20 cm de comprimento cada um.
cola.
Principio de funcionamento (qualitativo)
Ligam se os estatores a uma fonte de corrente, sendo que cada um dos estatores deve ser ligado ao pólo positivo e outro ao pólo negativo da fonte de corrente. O estator ligado ao pólo positivo da fonte electriza-se positivamente, e o outro estator, negativamente. Por meio das pontas de escoamento, as cargas dos estatores são encaminhadas às placas de alumínio do rotor. É nessa fase que o "poder das pontas" entram em funcionamento. A placa abaixo da ponta positiva torna-se positiva e a placa abaixo da ponta negativa torna-se negativa.
205
Ocorre um par resultante de repulsões tangenciais na
superfície das placas do rotor, é esta força de repulsão
que origina um torque ao rotor: o estator positivo repele
a placa-rotor positiva e o estator negativo repele a placa-
rotor negativa. Com a repetida passagem de cada placa-
rotor pelas proximidades das pontas de escoamento,
ocorrem minúsculas faíscas que se encarregam das
trocas de polaridades, mantendo sempre na posição
tangencial cargas de mesmo sinal e suas consequentes
repulsões. Como o torque é contínuo, o rotor
continuaram a girar até que se desligue a fonte de
corrente.
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5.11] Fase da consolidação Explicação do funcionamento (quantitativa)
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Ocorre um par resultante de repulsões tangenciais na
superfície das placas do rotor, é esta força de repulsão
que origina um torque ao rotor: o estator positivo repele
a placa-rotor positiva e o estator negativo repele a placa-
rotor negativa. Com a repetida passagem de cada placa-
rotor pelas proximidades das pontas de escoamento,
ocorrem minúsculas faíscas que se encarregam das
trocas de polaridades, mantendo sempre na posição
tangencial cargas de mesmo sinal e suas consequentes
repulsões. Como o torque é contínuo, o rotor
continuaram a girar até que se desligue a fonte de
corrente.
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6] Algumas questões elaboradas pelos estudantes na Didáctica de Física
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1) Que exigências deve-se colocar o futuro professor para a melhoria do
ensino e na aplicação de princípios didácticos?
2) Qual é a base fundamental para o professor de Física dar aulas, deve basear-
se muito na teoria ou na prática?
3) Como resgatar os princípios passados? (o que fazer)?
4) Qual é a diferença entre uma experiência de demonstração e uma
experiência de aluno?
5) Será a experimentação único método da introdução e motivação? Se não, em
que situação tem de se usar a experimentação?
6) Qual o significado d princípio de avaliação à medida?
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6] Algumas questões elaboradas pelos estudantes na Didáctica de Física
208
7) Porque iniciar o conteúdo através da experimentação e não o inverso
8) Será que prestar atenção é uma actividade?
9) Qual seria a actividade ideal do aluno enquanto o professor explica a
matéria?
10) Qual o significado/importância das concepções para o ensino de física?
11) Exigir à medida não leva à limitação dos alunos nas suas descobertas?
12) Como podemos promover os princípios didácticos “escolas humanas” para
resgatar a expressão da tradição?
13) O que é plano de lição moderno? Como se caracteriza? Qual é o modelo?
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6] Algumas questões elaboradas pelos estudantes na Didáctica de Física
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15) Como enquadrar o quadro lógico no plano de aula e na realização?
16) Será que é possível recuperar os princípios moçambicanos? Como?
17) Como é que o professor de física pode reverter a situação dos princípios na
sociedade moçambicana?
18) Que relação existe entre princípios didácticos e a cultura de um povo. Que
princípios Moçambique adoptou no Sistema nacional de Educação?
19) Como manter os princípios de “boas maneiras” na nossa sociedade?
20) Qual é a relação entre princípios didácticos e a concepção didáctica?
21) Os princípios têm alguma influência na educação do aluno?
22) Porque é que a actividade de aprendizagem é boa orientadora do aluno?
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6] Algumas questões elaboradas pelos estudantes na Didáctica de Física
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23. Qual seria a melhor estratégia/forma para reaver e capitalizar os princípios
moçambicanos na educação?
24. Com a implementação correcta dos princípios didácticos na educação, seria
possível alcançar resultados positivos. Porque é que os princípios da
educação na comunidade/sociedade moçambicana não são observados?
25. Que princípios devemos implementar para disciplinar os nossos alunos nas
escolas?
26. O que aconteceu ou que se fez para que os princípios moçambicanos
desaparecessem na educação?
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6] Algumas questões elaboradas pelo docente para avaliação em Didáctica de
Física
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1. Analisar do PCESG (tendo em consideração o PCESB) do ponto de vista de integração curricular.
(10 pontos)
2. Argumentar a favor dos princípios didácticos do PCESG (tendo em consideração o PCESB) e
estabelecer a sua ligação com os programas de ensino de física!
3. Elaborar uma análise da transposição didáctica dos conteúdos de ensino de física (8a à 10a Classe) nas
áreas de mecânica, termodinâmica, electricidade, magnetismo e óptica geométrica!
4. Exemplifique para os conteúdos específicos o modo de redução didáctica (elementarização
/simplificação dos conteúdos)!
5. Analisar os princípios didácticos e as concepções didácticas. Discutir e exemplificar nos planos de
lição, nos objectivos da unidade e das lições, na planificação das unidades e na analise didáctica, nas
metodologias de ensino, as possibilidades de sua consideração na orientação metodológica e
organizacional do ensino de física!
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6] Algumas questões para avaliação em Didáctica de Física
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6. Explicar o conteúdo e argumentar a favor ou contra os princípios
(educação Inclusiva, ensino - aprendizagem centrado no aluno, ensino -
aprendizagem orientado para o desenvolvimento de competências para a vida).
Discutir e exemplificar as possibilidades de aproximação dos planos de
lição aos princípios acima mencionados, particularmente 2 e 3.
7. Elaborar do trabalho final :
Transposição didáctica
Recomendações metodológicas
Sugestões experimentais
Unidades de lição
4xPlanos de lição (objectivos, conteúdo, actividades do
aluno/professor)
4xFichas de trabalho
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6] Algumas questões elaboradas pelo docente para avaliação em
Didáctica de Física
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8. Indique e argumente tendo em consideração o programa de
ensino (as áreas de trabalho de grupo definidas) os temas que
poderiam ser representativos para a elaboração do método
exemplificativo!
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7] Exemplos de Fichas de Apoio
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o Fichas de apoio sobre o momento de uma forca
o (nível qualitativo, comparativo e quantitativo)
o Fichas de apoio sobre a indução electromagnética
o (nível qualitativo, comparativo e quantitativo)
o Fichas de apoio sobre o campo eléctrico
o (nível qualitativo, comparativo e quantitativo)
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