Didatic Sequence Proposal for Hydrostatics: Active Learning Highlighted in Physics Teaching

Authors

  • Alberto Silva Cid Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca, Rio de Janeiro, RJ https://orcid.org/0000-0001-7690-0054
  • Márcio Pizzi Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca, Valença, RJ
  • Thiago Corrêa Lacerda Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia, Niterói, RJ
  • Erichardson Tarocco de Oliveira Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca, Rio de Janeiro, RJ

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2021.e73263

Abstract

The Science Teaching sometimes is not very exciting due to the absence of interactive activities, capable of exploring experimental and investigative aspects of the contents. In this sense, this article proposes a didactic sequence for the Hydrostatic teaching which is guided by three learning methodologies: Predict-Observe-Explain, Peer Instruction, and Just-in-Time teaching. The sequence was applied to two high school classes of the federal education system. In addition, reading tests and conceptual tests were applied in order to verify assimilation of the contents. For a quantitative measurement of the results, one made an analyze of the hit rates of these tests through reports generated by Plickers. Finally, the students have became more engaged and the statistics results show that three integrated methodologies allow better assimilation of the concepts and definitions of the Hydrostatic.

Author Biographies

Alberto Silva Cid, Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca, Rio de Janeiro, RJ

Possui doutorado (2015), mestrado (2011), Licenciatura (2010) e bacharelado (2010) em Física pela Universidade Federal Fluminense. Atualmente integra o quadro de professores permanente do Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca do Rio de Janeiro (CEFET/RJ), onde leciona para turmas de ensino médio integrado e graduação em Engenharia de Alimentos. Está vinculado à pós-graduação em ensino: Temas e Perspectivas Contemporâneas em Educação e Ensino. Tem experiência em Física Nuclear aplicada a Ciências Ambientais e da Vida. Na área de ensino, trabalha e realiza pesquisa sobre metodologias de aprendizagem ativa tais como o POE, o PEER INSTRUCTION e o Ensino sob Medida. 

Márcio Pizzi, Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca, Valença, RJ

Doutor pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) na área de Música e Educação. Realizou o Bacharelado em Música Popular Brasileira e a Licenciatura em Música, ambos pela Universidade Estadual do Rio de Janeiro (UERJ). Atuou por quatro anos no departamento de Propaganda e Marketing como professor concursado da Fundação de Apoio à Escola Técnica (FAETEC). É atualmente professor EBTT do quadro permanente do Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca, na unidade Valença. Tem experiências nas áreas de produção musical, tecnologias digitais e recursos na área de educação musical. Tem por interesse de pesquisa metodologias de aprendizagem, interdisciplinaridade e mercado musical.

Thiago Corrêa Lacerda, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia, Niterói, RJ

Doutor em Física pela Universidade Federal Fluminense. Adquiriu grau de mestre, bacharel e licenciado pela mesma universidade.  Tem experiência em aplicações de Física das Radiações, Ensino de Ciência e Educação Inclusiva. Em Física das Radiações, trabalha com espectrometria de radiação gama e no uso de radionuclídeos como rastreadores, enquanto que, na área de ensino, dedica-se ao desenvolvimento de práticas experimentais e o uso de tecnologias. Atualmente, é professor do quadro permanente do Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia do Rio de Janeiro, campus Niterói. Está credenciado ao Curso de Mestrado Profissional de Diversidade e Inclusão da UFF, com ênfase em ambientes inclusivos e altas habilidades e notório saber. Também é colaborador do Laboratório de Radioecologia e Alterações Ambientais.

Erichardson Tarocco de Oliveira, Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca, Rio de Janeiro, RJ

Doutor em Física-Matemática pela Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF). Adquiriu grau de licenciado também pela UFJF. Tem experiência em educação à distância como tutor pela Universidade Federal de Itajubá no curso de Física e como coordenador dos cursos técnicos à distância ofertados pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas (IFSUDESTEMG). Atualmente, é professor EBTT do quadro permanente do Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca, na unidade Valença e possui interesse em temas relacionados ao Ensino de Física e Física Matemática.

References

ALVARADO, M. S. A.; MORA, C.; REYES, C. B. C. Peer Instruction to adress alternative conceptions in Einstein´s special relativity. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 41, n. 4, p. 1-14, 2019.

ARAÚJO, A.V. R. et al. Uma associação do método Peer Instruction com circuitos elétricos em contextos de aprendizagem ativa. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 39, n. 2, p. 1-6, 2017.

ARAÚJO, I. S.; MAZUR, E. Instrução pelos colegas e ensino sob medida: uma proposta para o engajamento dos alunos no processo de ensino aprendizagem de Física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 30, n. 2, p. 362-384, 2013.

BALEN, O.; NETZ, P. A. Aplicação da modelagem e simulação no ensino de modelos de sistemas gasosos. Acta Scientiae, v. 7, n. 2, p. 29-39, 2005.

BASE NACIONAL COMUM CURRICULAR. Disponível em:

<http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC_EI_EF_110518_versaofinal_site.pdf>. Acesso em: 29 jun. 2020.

BORGES, A. T. Novos Rumos para o Laboratório Escolar de Ciências. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 19, n. 3, p. 291-313, 2002.

CACHAPUZ, A; PRAIA, J; JORGE, M. Da educação em ciência às orientações para o ensino das ciências: um repensar epistemológico. Ciência & Educação, v. 10, n. 3, p. 363-381, 2004.

CHIQUETTO, M; KRAPAS, S. Livros didáticos baseados em apostilas: como surgiram e por que foram amplamente adotados. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v. 12, n. 3, p. 173-191, 2012.

CID, A. S; CORREA, T. Venturino: análise da variação de pressão em um tubo de Venturi utilizando o Arduino e sensor de pressão. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 41, n. 3, p. 1-7, 2019.

CUPITA, L. A. L. Just in time teaching: a strategy to encourage student´s engagement. HOW, v. 23, n. 2, p. 89-105, 2016.

DEMERCI, C. Constructing a philosophy: prospective teacher´s opinions about constructivism. Procedia Social and Behavorial Sciences, v. 9, p. 278-285, 2010.

De PAULA, J; FIGUEIREDO, N; FERRAZ, D. P. A. Peer Instruction e Vygotsky: uma aproximação a partir de uma disciplina de astronomia no ensino superior. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 37, n. 1, p. 127-145, 2020.

HAYSOM, J.; BOWEN, M. Predict, Observe, Explain: Activities Enhancing Scientific Understanding. Arlington: NSTA Press, 2010.

LIEW, C. W. Effectiveness of Predict-Observe-Explain Technique. Düsseldorf: Lambert Academic Publishing, 2009.

HENDERSON, C; DANCY, M; BUGAJ, M. Use of research-based instructional strategies in introductory physics: Where do faculty leave the innovation-decision process? Physical Review Physics Education Research, v. 8, n. 2, p. 1-15, 2012.

INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA. Disponível em:

<http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=estacoes/estacoesautomaticas>. Acesso em: 13 abr. 2020.

KIBIRIGE, I; OSODO, J; TLALA, K. The effect of predict-explain-strategy on learners misconceptions about dissolved salts. Mediterranean Journal of Social Sciences, v. 5, n. 4, p. 300-310, 2014.

KIELT, E. D.; da SILVA, S. C. R.; MIQUELIN, A. F. Implementação de um aplicativo para smarphones como sistema de votação em aulas de Física com PEER INSTRUCTION. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 39, n. 4, p. 1-8, 2017.

LEAL, E. L. C. et al. Implementation of Just in Time Teaching metohodology in mathematics and natural sciences study in high school instituitions of Colombia northeast. Journal of Physics: Conference Series. 1161 012016, 2019.

LOVATO, F; MICHELOTTI, A.; da SILVA , C.; LORETTO, E. Metodologias ativas de aprendizagem: uma breve revisão. Acta Scientiae , v. 20, n. 2, p. 154-171, 2018.

MAZUR, E. Peer Instruction: a revolução da aprendizagem ativa. Porto Alegre, 2015.

MÜLLER, M. et al. Uma revisão da literatura acerca da implementação da metodologia interativa de ensino PEER INSTRUCTION (1991 A 2015). Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 39, n. 3, p. 1-20, 2017.

SANTOS, R. J.; SASAKI, D. G. G. Uma metodologia de aprendizagem ativa para o ensino de mecânica em educação de jovens e adultos. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 37, n. 3, p. 1-9, 2015.

SASAKI, D. G. G.; JESUS, V. L. B. Avaliação de uma metodologia de aprendizagem ativa em óptica geométrica através da investigação das reações dos alunos. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 39, n. 2, p. 1-10, 2017.

SANTOS, M. B. Uma sequência didática com os métodos instrução por colegas (Peer Instruction) e ensino sob medida (Just-in-time teaching) para o estudo de ondulatória no ensino médio. 2016. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) – Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

TAO, P. K.; GUNSTONE, R. F. A process of conceptual change in force and motion during computer-supported Physics instruction. Journal of Research in Science Teaching, v. 36, p. 859-882, 1999.

WHITE, R.; GUNSTONE, R. Probing understanding. New York: Routledge, 1992.

Downloads

Published

2021-03-25

How to Cite

Cid, A. S., Pizzi, M., Lacerda, T. C., & de Oliveira, E. T. (2021). Didatic Sequence Proposal for Hydrostatics: Active Learning Highlighted in Physics Teaching. Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 38(1), 422–445. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2021.e73263

Issue

Vol. 38 No. 1 (2021)

Section

Desenvolvimento de materiais educativos

License

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.

 

 

Creative Commons License
Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, SC, Brasil - - - eISSN 2175-7941 - - - está licenciada sob Licença Creative Commons > > > > >