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Propostas de mudanças curricularesPropostas de mudanças curriculares na graduação e na graduação e
novas tecnologias no ensino de Físicanovas tecnologias no ensino de Física
E. A. Veit
Instituto de Física – UFRGS
08/2002
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Esta apresentação:Esta apresentação:
Pontos essenciais das novas diretrizes curriculares para o ensino médio e graduação em Física
Modelagem computacional no Ensino de Física
Aquisição automática de dados em laboratórios didáticos de Física
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Novas diretrizes para o ensino médio no Brasil:Novas diretrizes para o ensino médio no Brasil:
produção de um conhecimento efetivo, não mera preparação para prosseguimento dos estudos
desenvolvimento de competências e habilidades específicas para cada disciplina
integradas pela interdisciplinaridade e se valendo da contextualização.
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Organização do currículo em 3 grandes áreas: Organização do currículo em 3 grandes áreas:
Linguagens e Códigos e suas tecnologiasCiências da Natureza e Matemática e suas tecnologias Ciências Humanas e suas tecnologias
pretende conferir unidade ao ensino das diferentes disciplinas da área, orientando o trabalho integrado dos professores das respectivas áreas, com articulação das áreas entre si.
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Competências na graduação em Física? Competências na graduação em Física?
(Parecer CNE 1304/2001)(Parecer CNE 1304/2001)
Dominar princípios gerais e fundamentos da Física, estando familiarizado com suas áreas clássicas e modernas;
descrever e explicar fenômenos naturais, processos e equipamentos tecnológicos em termos de conceitos, teorias e princípios físicos gerais;
diagnosticar, formular e encaminhar a solução de problemas físicos, experimentais ou teóricos, práticos ou abstratos, fazendo uso dos instrumentos laboratoriais ou matemáticos apropriados;
manter atualizada sua cultura científica geral e sua cultura técnica profissional específica;
desenvolver uma ética de atuação profissional e a conseqüente responsabilidade social, compreendendo a Ciência como conhecimento histórico, desenvolvido em diferentes contextos sócio-políticos, culturais e econômicos.
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Habilidades na graduação em Física: Habilidades na graduação em Física: (Parecer CNE 1304/2001)(Parecer CNE 1304/2001)
Utilizar a matemática como uma linguagem para a expressão dos fenômenos naturais;
propor, elaborar e utilizar modelos físicos, reconhecendo seus domínios de validade;
utilizar a linguagem científica na expressão de conceitos físicos, na descrição de procedimentos de trabalhos científicos e na divulgação de seus resultados;
utilizar os diversos recursos da informática, dispondo de noções de linguagem computacional;
resolver problemas experimentais, desde seu reconhecimento e a realização de medições, até à análise de resultados;
conhecer e absorver novas técnicas, métodos ou uso de instrumentos, seja em medições, seja em análise de dados (teóricos ou experimentais);
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Física não-dogmática, construtivista, para a cidadania, ênfase em situações reais, elementos próximos, práticos e vivenciais do aluno, do concreto para o abstrato, atualização de conteúdos, Física Contemporânea.
(Moreira, R.B.E.F.,2001)
O que se espera do ensino de Física?O que se espera do ensino de Física?
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eliminação de currículo mínimo, conteúdo -> habilidades e competências, carga horária mínima 2800 h (400 h prática ao longo do curso; 400
h estágio curricular supervisionado (2a metade do curso); 1800 h conteúdos curriculares de natureza científico-curricular; 200 h outras atividades acadêmico-científico-culturais)
vivência no ambiente escolar ao longo da graduação
representações abstratas utilizadas em Física (representações algébricas, estatísticas, gráficos) incorporados ao ensino de Física, não meros pré-requisitos
tecnologias incorporadas ao ensino da disciplina
Mudanças curriculares na Licenciatura Mudanças curriculares na Licenciatura em Físicaem Física
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Sob ponto de vista educacional:Sob ponto de vista educacional: Pretende-se enfatizar métodos de aprendizagem ativos e
interativos• aprender fazendo• aprender explorando• aprender a aprender• aprender a pensar
Pretende-se abolir a visão de ensino em que:• aluno é paciente• professor agente• escola cenário do processo de ensino
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Esta visão de aprendizagem que fundamenta Esta visão de aprendizagem que fundamenta softwares exploratórios como :softwares exploratórios como :
Cabri (geometria dinâmica)Cinderella (geometria dinâmica)Modellus (Ciências e Matemática)...
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Esta apresentação:Esta apresentação:
Pontos essenciais das novas diretrizes curriculares para o ensino médio e graduação em Física
Modelagem computacional no Ensino de Física
Aquisição automática de dados em laboratórios didáticos de Física
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Modellus permite ao usuário:Modellus permite ao usuário:
- fazer e refazer representações
explorando-as sobre as mais diversas perspectivas- familiarização com essas representações- “intimidade” entre aprendiz e representação- concretização do formal
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Modelagem Modelagem computacional no computacional no ensino/aprendizagem:ensino/aprendizagem:
- tende a desmitificar a imagem de Física é uma disciplina difícil, em que é preciso decorar fórmulas;
- possibilita o desenvolvimento de inúmeras das habilidades e competências que estabelecem as novas diretrizes para a escola brasileira e para os cursos de graduação em Física
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Aspectos positivos da modelagem computacional:Aspectos positivos da modelagem computacional:
- auxilia na construção e investigação de situações-problemas, - na utilização de modelos físicos, - no desenvolvimento da capacidade de prever, - avaliar, analisar previsões; - possibilita o tratamento de problemas mais gerais e atuais, auxiliando
na compreensão dos conteúdos e no- desenvolvimento cognitivo em geral
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Outros aspectos positivos da modelagem Outros aspectos positivos da modelagem computacional:computacional:
- Métodos numéricos são mais simples que métodos analíticos. - A investigação de modelos de sistemas físicos torna-se possível em
casos onde a matemática envolvida é muito complicada. - Pode-se dar mais atenção à base física de um modelo, e à sua tradução
para linguagem matemática. - A programação estimula o raciocínio lógico. - Auxilia no desenvolvimento de técnicas de solução de problemas.
(Aguiar, http://omnis.if.ufrj.br/~carlos/infoenci/notas/introducao/1.html)
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Esta apresentação:Esta apresentação:
Pontos essenciais das novas diretrizes curriculares para o ensino médio e graduação em Física
Modelagem computacional no Ensino de Física
Aquisição automática de dados em laboratórios didáticos de Física
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Aquisição automática de dados no laboratório Aquisição automática de dados no laboratório didático de Física:didático de Física:
abre um novo universo na capacidade de investigação e compreensão do mundo físico,
especialmente no que diz respeito àobservação, compreensão do conceito de medir, fazer hipóteses, testar, relacionar grandezas,quantificar, identificar parâmetros relevantes e compreender a Física presente no mundo vivencial e nos equipamentos e procedimentos tecnológicos
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Hoyles, Healy e Pozzi, 1994Hoyles, Healy e Pozzi, 1994
“Programas são como ferramentas de artistas: ferramentas podem ajudar artistas,
mas elas não produzem arte. Somente artista a produzem.
Mas software exploratórios tem uma característica única: quando bem desenvolvidos, podem produzir interações entre aprendizes, em particular se os estudantes
trabalham em par ou em pequenos grupos.”
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Vitor Duarte Teodoro, 2002Vitor Duarte Teodoro, 2002
““......mas inteligência, emoção, cultura, poesia e mas inteligência, emoção, cultura, poesia e arte residem no usuário, não no software”arte residem no usuário, não no software”
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Modellus permite:Modellus permite:- construir e explorar múltiplas representações de
modelos;- analisar a qualidade dos modelos;- reforçar o pensamento visual, sem memorização dos
aspectos de representação formal através de equações e outros processos formais;
- abordar de uma forma integrada os fenômenos naturais, ou simplesmente representações formais;
- trabalhar individualmente e em classe, em que a discussão, a conjetura e o teste de idéias são atividades dominantes;