Mathematics in teaching and learning processes in Physics: functions and equations on the amount of motion study and conservation

Authors

  • Antonio Jorge Sena dos Anjos Departamento de Física, Universidade Estadual de Feira de Santana, BA
  • Marco Antonio Moreira Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS
  • Mª Concesa Caballero Sahelices Departamento de Física, Universidad de Burgos, Burgos, Espanha

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2017v34n3p673

Abstract

The present study aims at investigating the dialogical relation between meaningful learning in Math topics (Functions and Linear Equations) and meaningful learning in Physics (Linear Momentum and Conservation), in an attempt at trying to verify the contribution possibilities of these mathematical topics to the meaningful learning of Physics topics and, moreover, the possibilities of these topics to contribute for the meaningful learning of functions and linear equations in the field of mathematics. The theory of Meaningful Learning by David Ausubel, together with some theoretical points of the Theory of Conceptual Fields by Gérard Vergnaud, and the Mediation Theory by Lev Vygotsky comprised the theoretical basis for this investigation, regarding problem justification, analysis, and treatment of the data collected in this investigation. The research methodology was preferentially based on a qualitative focus of an interpretative and descriptive nature, notwithstanding taking into account some quantitative elements. Data were collected from a teaching intervention process in five classes at different High Schools of the Brazilian Educational System. Based on the analysis of results, conclusions were that although results had not been sufficiently consistent to enable building up a more convincing stand about the likely relation of a dialogical interference between the possible learning of mathematical and physical contents, findings led us to conclude that the learning processes emphasized here were not based on logical or rational considerations. This statement seems feasible since such reasons as lack of time for the development of the educational process to take place and the complexity of the conceptual fields are not substantially enough to evidence the occurrence of meaningful learning; or are not sufficiently logical to convince us that actual learning of the aforementioned contents has happened. Therefore, for reasons already presented, it seems rather difficult to make a clear statement about the existence of a reciprocal interference between mathematical and physical learning processes.

Author Biographies

Antonio Jorge Sena dos Anjos, Departamento de Física, Universidade Estadual de Feira de Santana, BA

Professor do Departamento de Física da Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS), Bahia. Membro da área de Ensino, História e Filosofia da Física. Mestre em Educação, doutor em Ensino de Ciências, pesquisador em Ensino de Física, Diretor Geral e Professor do Colégio Gênesis de Feira de Santana, Ba.

Marco Antonio Moreira, Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS

Licenciado em Física (1965) e Mestre em Física (1972) pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)/Brasil e Doutor em Ensino de Ciências (1977) pela Cornell University/USA. É professor do Instituto de Física da UFRGS desde 1967 e colaborador da Universidade de Burgos/Espanha desde 1998. Integrou, como Secretário de Ensino, a Diretoria da Sociedade Brasileira de Física em 1973 e 1974. Participou da Comissão de Educação da União Internacional de Física Pura e Aplicada (IUPAP) de 1975 a 1798. Foi Professor Visitante na Cornell University de 1986 a 1988. Integrou o Comitê de Educação do CNPq de 1993 a 1995 e de 1999 a 2001. Foi membro da Comissão de Especialistas em Ensino de Física da SESu/MEC de 1996 a 1999, presidindo-a em 1998 e 1999. É pesquisador 1A do CNPq, na Área de Educação, desde 1989. Presidiu a Associação Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências (ABRAPEC) de 1997 a 2001. Foi Representante da Área de Ensino de Ciências e Matemática na CAPES de 2000 a 2007. Suas áreas de interesse são o ensino de ciências e a pesquisa em ensino de ciências, particularmente Física. Dedica-se também a teorias de aprendizagem, especialmente a da aprendizagem significativa. Além disso, atua na metodologia da pesquisa em educação e na metodologia do ensino superior. Foi editor da Revista Brasileira de Ensino de Física de 1989 a 1993 e da Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências de 2001 a 2005. É editor dos periódicos Investigações em Ensino de Ciências desde 1996 e Experiências em Ensino de Ciências desde 2006. Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq - Nível 1ª.

 

 

 

 

Mª Concesa Caballero Sahelices, Departamento de Física, Universidad de Burgos, Burgos, Espanha

Doctora en Física y profesora titular del Departamento de Física, en la Universidad de Burgos. Colaboró con el grupo de investigación del Centre d’Energie Nucleaire de Saclay (Francia). Ha intervenido en once proyectos I + D financiados con fondos públicos. Co-coordinadora del Programa Internacional de Doctorado en Enseñanza de las Ciencias de la Universidad de Burgos/España, desde 1998, impartido en dicha institución en el marco de un convenio con la Universidad Federal de Río Grande del Sur/Brasil. Coordinadora del grupo de investigación (GIEC-UBU) en enseñanza de las Ciencias de la Universidad de Burgos, creado en 2000. Ha participado en varios comités nacionales e internacionales para la organización de congresos y eventos de carácter científico en el área de enseñanza de las ciencias. Es editora de la revista Experiencias en Enseñanza de Ciencias desde 2006 y miembro del consejo asesor de distintas publicaciones especializadas en esta área, como, por ejemplo, Investigaciones en Enseñanza de las Ciencias o Revista Electrónica de Investigación en Enseñanza de las Ciencias. 

Published

2017-12-08

How to Cite

Sena dos Anjos, A. J., Moreira, M. A., & Sahelices, M. C. C. (2017). Mathematics in teaching and learning processes in Physics: functions and equations on the amount of motion study and conservation. Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 34(3), 673–696. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2017v34n3p673

Issue

Section

Pesquisa em Ensino de Física

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