Unidades de ensino potencialmente significativas em indução eletromagnética: um estudo sobre a conceitualização de estudantes de nível superior
DOI:
https://doi.org/10.5007/2175-7941.2021.e75550Resumo
Discutimos os resultados da aplicação de duas Unidades de Ensino Potencialmente Significativas (UEPS) para abordar o conceito de indução eletromagnética em disciplinas de eletromagnetismo do ciclo básico do Ensino Superior, em dois contextos distintos. Estas unidades tiveram nove encontros de 100 minutos, divididos em sessões de aula expositivo-dialogada de 40 minutos de duração, nas quais o professor abordava o conteúdo de maneira sintética, e em sessões de resolução de problemas de 60 minutos de duração, nas quais eram propostos problemas para serem resolvidos em grupo. A teoria dos campos conceituais foi utilizada como referencial teórico e a metodologia de análise de conteúdo foi empregada para estudar os modos de conceitualização desenvolvidos pelos alunos na solução dos problemas propostos nas unidades. Restringimos a análise de dados a respostas de problemas oriundos de duas classes de situações, quais sejam, descrição de interações eletromagnéticas e representação simbólica do campo eletromagnético. Na avaliação diagnóstica, identificamos tentativas inicialmente frustradas dos estudantes de adaptar conhecimentos prévios obtidos dos contextos da eletrostática e da magnetostática para descrever campos eletrodinâmicos. No decorrer das UEPS, em ambos os contextos, destacamos a existência de padrões de adaptação dos modos de conceitualização da maioria dos alunos para aqueles julgados cientificamente adequados. Os estudantes parecem começar um processo de desvinculação parcial da noção instrumentalista do campo eletromagnético e passam a adotar modelos mais realistas deste campo, além de aparentarem ganhar familiaridade com representações simbólicas mais relacionais e abstratas do campo eletromagnético.
Referências
ARAUJO, I. S.; VEIT, E. A.; MOREIRA, M. A. Simulações computacionais na aprendizagem da Lei de Gauss para a eletricidade e da Lei de Ampère em nível de Física Geral. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, Vigo, v. 6, n. 3, p. 601-629, set-dez. 2007.
BACHELARD, G. A formação do espírito científico. Rio de Janeiro: Contraponto, 1996. 314 f.
BARDIN, L. Análise de Conteúdo. Lisboa: Edições 70, 2008. 281 p.
BUNGE, M. Caçando a realidade: a luta pelo realismo. São Paulo: Perspectiva, 2010. 458 p.
EYSENCK, M.; KEANE, M. Psicologia Cognitiva. Porto Alegre: Artes Médicas, 1994. 490 p.
FANARO, M. A.; OTERO, M. R.; MOREIRA, M. A. Teoremas-en-acto y conceptos-en-acto em dos situaciones relativas a la noción de sistema cuántico. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, Belo Horizonte, v. 9, n. 3, set-dez. 2009.
FURIÓ, C.; GUISASOLA, J.; ZUBIMENDI, J. Problemas históricos y dificultades de aprendizaje en la interpretación newtoniana de fenómenos electrostáticos considerados elementales. Investigações em Ensino de Ciências, v. 3, n.3, p. 165-188, set-dez. 1998.
GUISASOLA, J.; ALMUDÍ, J.; FURIÓ, C. The nature of Science and Its implications for Physics textbooks. Science & Education, New York, v. 14, n. 3-5, p. 321-338, jul. 2005.
GUISASOLA, J.; ALMUDÍ, J.; SALINAS, J.; ZUZA, K.; CERBERIO, M. Dificultades persistentes en el aprendizaje de la electricidad: estrategias de razonamiento de los estudiantes al explicar fenómenos de carga eléctrica. Enseñanza de las Ciencias, Barcelona, v. 26, n. 2, p. 177-192, set-dez. 2008.
GUISASOLA, J.; ZUZA, K.; ALMUDÍ, J. An analysis of how electromagnetic induction and Faraday’s law are presented in general physics textbooks, focusing on learning difficulties. European Journal of Physics, Bristol, v. 34, n. 4, p. 1015-1024, jul-ago. 2013.
JELICIC, K.; PLANINIC, M.; PLASINIC, G. Analyzing high school students’ reasoning about electromagnetic induction. Physical Review Physics Education Research, Maryland, v. 13, n. 1, p. 010112, jan-dez. 2017.
KALKANIS, G.; HADZIDAKI, P.; STAVROU, D. An instructional model for a radical conceptual change towards quantum mechanics concepts. Science Education, Dordrecht, v. 87, n. 2, mar. 2003.
KUO, E.; WIEMAN, C. Towards instructional design principles: inducing Faraday’s law with contrasting cases. Physical Review Physics Education Research, v. 12, n. 1, p.1-14, jan-dez. 2016.
MARKMAN, A. Knowledge Representation. Londres: Psychology Press. 1999. 344 p.
MARTIN, J.; SOLBES, J. Diseño y evaluación de uma propuesta para la enseñanza del concepto de campo en Física. Enseñanza de las Ciencias, v. 19, n. 3, p. 393-403, set-dez. 2001.
MOREIRA, M. A. Unidades de enseñanza potencialmente significativas. Aprendizagem Significativa em revista, Porto Alegre, v. 1, n. 1, p. 43-64, jan-abr. 2011.
MORTIMER, E. Construtivismo, mudança conceitual e Ensino de Ciências: para onde vamos? Investigações em Ensino de Ciências, Porto Alegre, v. 1, n. 1, p. 20-39, abr. 1996.
NOUSIANEN, M.; KOPONEN, I. Pre-service teachers’ content knowledge of electric and magnetic field concepts: conceptual facets and their balance. European Journal of Science and Mathematics Education, Famagusta, v. 5, n. 1, p. 74-90, jan-abr. 2017.
NUSSENZVEIG, H. M. Um curso de Física Básica. São Paulo: Edgard Blucher. 2006. 323 p. v. 3.
PANTOJA, G. C.; MOREIRA, M. A. Investigando a implementação de uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa sobre o conceito de Campo Magnético em disciplinas de Física Geral. Revista Electrónica de Investigación en Educación en Ciencias, Buenos Aires, v. 14, n. 2, p. 1-16, dez. 2019.
PANTOJA, G. C.; MOREIRA, M. A. Conceitualização do conceito de campo elétrico de estudantes de Ensino Superior em Unidades de Ensino Potencialmente Significativas sobre eletrostática. Revista Brasileira de Ensino de Física, São Paulo, v. 42, e20200288, 2020.
PANTOJA, G. C. Campos Conceituais e Indução Eletromagnética: Classificação de Problemas em Eletrodinâmica. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, Belo Horizonte, v. 21, p. 1-33, mai. 2021.
THONG, W.; GUNSTONE, R. Some Student Conceptions of Electromagnetic Induction. Research in Science Education, New York, v. 38, n. 1, p. 31-44, jan. 2008.
VERGNAUD, G. The theory of conceptual fields. Human development, Basiléia, v. 52, n. 2, p. 83-94, abr. 2009.
VERGNAUD, G. Conceptual Development and learning. Revista Qurriculum, La Laguna, v. 26, p. 39-59, mar. 2013.
VIENNOT, L.; RAINSON, S. Design and evaluation of reseach-based teaching sequence: the superposition of electric field. International Journal of Science Education, Abingdon, v. 19, n. 1, p. 1-16, jan. 1999.
ZUZA, K.; ALMUDÍ, J.; LENIZ, A.; GUISASOLA, J. Adressing students’ difficulties with Faraday’s law: a guided problem-solving approach. Physical Review Special Topics – Physics Education Research, Maryland, v. 10, n.1, p. 1-16, jan-dez. 2014.
ZUZA, K.; GARCÍA, J. M.; GUISASOLA, J. Revisión de la investigación acerca de las ideas de los estudiantes sobre la interpretación de los fenómenos de inducción electromagnética. Enseñanza de las ciencias, Barcelona, v. 30, n. 2, p. 175-196, mai-ago. 2012.
WHITTAKER, E. A history of the theories of aether and electricity: from the age of Descartes to the close of the nineteenth century (1910). Whitefish: Kessinger Publishing, 1910. 475 f.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
DECLARAÇÃO DE RESPONSABILIDADE Certifico que participei da concepção do trabalho, em parte ou na íntegra, que não omiti quaisquer ligações ou acordos de financiamento entre os autores e companhias que possam ter interesse na publicação desse artigo. Certifico que o texto é original e que o trabalho, em parte ou na íntegra, ou qualquer outro trabalho com conteúdo substancialmente similar, de minha autoria, não foi enviado a outra revista e não o será enquanto sua publicação estiver sendo considerada pelo Caderno Brasileiro de Ensino de Física, quer seja no formato impresso ou no eletrônico.
Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, SC, Brasil - - - eISSN 2175-7941 - - - está licenciada sob Licença Creative Commons > > > > >
