primeira edição manual de de física · 2 objetos do conhecimento em física 12 2 71. geovane...

Primeira Edição

Manual deavaliaçãode Físicausando TRI

Geovane Pessoa

Sumário

Sumário 2

I A Avaliação da aprendizagem emFísica 7

1 Classi�cação dos objetivos cognitivos- Taxonomia de Bloom 8

2 Objetos do conhecimento em Física 12

2 71

Geovane Pessoa Manual de avaliação de Física usando TRI

3 Abordagem contextualizada e inter-disciplinar 15

4 Elaboração de questões: orientaçõestécnicas 19

II Análise dos resultados da aprendi-zagem em Física 28

5 Teoria de Resposta ao Item (TRI) 29

6 Preparação dos dados 35

7 Software para análise dos dados pelaTRI 42

8 Formatação e grá�cos dos resultados 45

9 Interpretação de resultados 49

3 71


III APÊNDICE 53

REFERÊNCIAS 70

4 71

Apresentação

“Julgue seu sucesso pelas coisas que você teve querenunciar para conseguir.”–Dalai Lama

A avaliação é um dos pontos mais polêmicos daeducação. Por anos tem se discutido a forma corretade avaliar, os critérios que devem ser levados emconsideração, as ferramentas que devem ser usadaspara medir o conhecimento, dentre outras coisas.

Usaremos a Teoria de Resposta ao Item (TRI) comoinstrumento de medida em avaliações, pois trata-sede uma ferramenta estatística que possibilita a aná-

5 71


lise do desempenho do estudante de acordo com suashabilidades, as quais são identi�cadas pelo padrão derespostas que muda para cada respondente (discutire-mos mais sobre a teoria no capítulo 05) e, baseado namatriz de referência do Exame Nacional do EnsinoMédio (ENEM), discutiremos os pontos de de�ciênciados estudantes avaliados. Pode-se também avaliarque habilidades mais se destacam ou quais devem seraprimoradas para se obter um melhor desempenhoem avaliações futuras.

Neste manual trataremos de um procedimento oqual permitirá ao professor ou à instituição de ensinomedir e analisar os resultados obtidos na avaliaçãopara que se possa intervir de maneira mais e�caz nosentido de reduzir as falhas detectadas no processode ensino-aprendizagem.

6 71

Parte I

A Avaliação da

aprendizagem em Física

7 71

Capítulo 1

Classi�cação dosobjetivos cognitivos -Taxonomia de Bloom

Para elaborar uma avaliação considerada adequadapara uso da Teoria de Resposta ao Item (TRI) é neces-sário que seja formada por itens (é importante sali-entar que “item” é o termo normalmente designadopara as questões) de nível fácil, médio e difícil para

8 71


uma determinada turma, na proporção 30%, 40% e30%, respectivamente. Para garantir isso as questõesdevem ser pré-testadas e classi�cadas pela quanti-dade de acertos nos testes feitos previamente. Comoa nossa intenção nesse manual é tornar o processomais prático, pré-testar as questões antes de aplicá-lasnas avaliações tornaria o processo lento e trabalhoso.Uma alternativa seria classi�car as questões atravésda Taxonomia de Bloom.

“A Taxonomia de Bloom é um instrumentos cuja�nalidade é auxiliar a identi�cação e a declaraçãodos objetivos ligados ao desenvolvimento cognitivo”[FERRAZ & BETHOLT], ou seja, engloba a aquisiçãodo conhecimento, competência e atitudes, visandofacilitar o planejamento do processo de avaliação.

“A Taxonomia de Bloom do Domínio Cognitivoé estruturada em níveis de complexidade crescente– do mais simples ao mais complexo – e isso sig-ni�ca que, para adquirir uma nova habilidade per-tencente ao próximo nível, o aluno deve ter do-minado e adquirido a habilidade do nível anterior.”[FERRAZ & BETHOLT]

9 71


Figura 1.1: Categorias do domínio cognitivo proposto por Bloom,Englehart, Furst, Hill e Krathwolh, que �cou conhecido como Ta-xonomia de Bloom.

Como produziremos testes com itens de múltiplaescolha (falaremos mais adiante sobre os tipos deitens) usaremos da categoria 1 à 4 da Figura 1.1, poisos itens 5 e 6 adequam-se melhor em itens dissertati-vos. Os itens que abordem exclusivamente a categoria1 serão consideradas de nível fácil, os que abordem ascategorias 2 e 3 de nível médio e as de categoria 4 denível difícil. Vale reforçar que as categorias são cumu-lativas, ou seja, para entender, o aluno deve lembrar,

10 71


para aplicar o aluno deve entender e lembrar, e paraanalisar o aluno deve saber aplicar, deve entender elembrar.Exemplo:

Para um teste de 20 itens,- 06 serão de nível fácil (Lembrar);- 08 serão de nível médio (Aplicar e Entender) e- 06 serão de nível difícil (Analisar).

11 71

Capítulo 2

Objetos doconhecimento emFísica

Neste capítulo trataremos de como está organizada aFísica no Ensino Médio, os assuntos e a divisão entre1ª, 2ª e 3ª séries.

“A Física deve apresentar-se, portanto, como umconjunto de competências especí�cas que permi-

12 71


tam perceber e lidar com os fenômenos naturaise tecnológicos, presentes tanto no cotidiano maisimediato quanto na compreensão do universo dis-tante, a partir de princípios, leis e modelos por elaconstruídos.”[PCN 1998]

Para uma maior relação com as outras áreas deconhecimento, as competências da Física estão rela-cionadas à investigação e compreensão dos fenô-menos físicos, à utilização da linguagem física e desua comunicação e à contextualização históricosocial.

O ensino de Física está organizado de acordo comseis temas estruturadores:

• Movimentos: variações e conservações

• Calor, ambiente e usos de energia

• Som, imagem e informação

• Equipamentos elétricos e telecomunicações

• Matéria e radiação13 71


• Universo, Terra e vida

De acordo com o [PCN 1998], cada disciplina ouárea de saber abrange um conjunto de conhecimen-tos que não se restringem a tópicos disciplinares ou acompetências gerais ou habilidades, mas constituem-seem sínteses de ambas as intenções formativas, ou seja,o aluno não deve mais ser avaliado apenas por suacapacidade de memorização, mas também pela suahabilidade em solucionar problemas do cotidiano, emargumentar e formar opinião sobre os assuntos queo cerca.

14 71

Capítulo 3

Abordagemcontextualizada einterdisciplinar

Uma das premissas do processo ensino-aprendizagemé a aplicabilidade do conhecimento na vida do estu-dante e essa tarefa deve ser articulada em conjuntocom as outras disciplinas, visto que na prática os co-nhecimentos não são dissociados, por exemplo: uma

15 71


descoberta física se deu diante de um período da his-tória que pode ter in�uenciado ideias e concepções;o desenvolvimento de uma ferramenta matemáticapode ter auxiliado na compreensão da evolução deuma doença e consequentemente na elaboração desua cura.

“Em termos gerais, a contextualização no ensinode ciências abarca competências de inserção da ciên-cia e de suas tecnologias em um processo histórico,social e cultural e o reconhecimento e discussão deaspectos práticos e éticos da ciência no mundo con-temporâneo.” [PCN 1998]

A contextualização contribui na percepção que navida os assuntos são vinculados, facilitando assim otrabalho interdisciplinar mas não excluindo a possi-bilidade do trato individual dos assuntos.

O uso de temas estruturadores de ensino comoTerra, Universo e vida humana, Energia ou Tec-nologia possibilitam a abrangência de outras disci-plinas relacionadas à física.

A contextualização e a interdisciplinaridade sãofatores que também podem ser utilizados para tor-

16 71


nar os itens da avaliação fáceis ou difíceis de acordocom as categorias do domínio cognitivo proposto porBloom.

Contextualização sócio-culturalCiência e tecnologia na história

Compreender o conhecimento cientí�coe o tecnológico como resultado de umaconstrução humana, inseridos em um

processo histórico e social.Ciência e tecnologia na cultura

contemporâneaCompreender a ciência e a tecnologia

como partes integrantes da cultura humanacontemporânea.

17 71


Contextualização sócio-culturalCiência e tecnologia na atualidade

Reconhecer e avaliar o desenvolvimentotecnológico contemporâneo, suas relaçõescom as ciências, seu papel na vida humana,

sua presença no mundo cotidiano e seusimpactos na vida social.

Ciência e tecnologia, ética e cidadaniaReconhecer a avaliar o caráter ético do

conhecimento cientí�co e tecnológico e utilizaresses conhecimentos no exercício da cidadania.

Tabela 3.1: Contextualização sócio-cultural

18 71

Capítulo 4

Elaboração de questões:orientações técnicas

“Uma das etapas mais importantes para uma boa ava-liação é a elaboração dos itens, pois como o próprionome diz, avaliar é veri�car e analisar o que e comoo aluno aprendeu por meio de uma ferramenta, queno nosso caso será um teste com itens de múltiplaescolha.” [GOVERNO do ESTADO de MG]

Para que um item seja considerado adequado se-

19 71


gundo a TRI ele deve ser pré-testado para que possaser classi�cado como fácil, média ou difícil. A inten-ção é que com o uso da Taxonomia de Bloom possa-mos elaborar itens que evitem o pré-teste e possamusar a mesma classi�cação.

Um item de múltipla escolha é formado por:

- Instrução.

- Suporte (textos, desenhos, �guras,...)

- Enunciado da situação problema e comando daresposta.

- Alternativas de respostas (Distratores e Respostacorreta)

Segue alguns exemplos de itens seguindo a reco-mendação acima:

20 71


01. (ENEM 2014) É comum aos fotógrafos tirarfotos coloridas em ambientes iluminados por lâmpadas�uorescentes, que contêm uma forte composição deluz verde. A consequência desse fato na fotogra�a éque todos os objetos claros, principalmente os brancos,aparecerão esverdeados. Para equilibrar as cores,deve-se usar um �ltro adequado para diminuir aintensidade da luz verde que chega aos sensores dacâmera fotográ�ca. Na escolha desse �ltro, utiliza-se oconhecimento da composição das cores-luz primárias:vermelho, verde e azul; e das cores-luz secundárias:amarelo = vermelho + verde, ciano = verde + azul emagenta = vermelho + azul.Disponível em: http://nautilus.�s.uc.pt. Acesso em: 20maio 2014 (adaptado).Na situação descrita, qual deve ser o �ltro utilizadopara que a fotogra�a apresente as cores naturais dosobjetos?a) Ciano.b) Verde.c) Amarelo.d) Magenta.

21 71

http://nautilus.fis.uc.pt


e) Vermelho.

Resposta correta: D

Objeto do conhecimento\Conteúdo: Fenôme-nos ópticos: cores dos objetos

Competência: 1

Habilidade: 1

22 71


02. (ENEM 2014) As lentes fotocromáticas escure-cem quando expostas à luz solar por causa de reaçõesquímicas reversíveis entre uma espécie incolor e outracolorida. Diversas reações podem ser utilizadas, e aescolha do melhor reagente para esse �m se baseia emtrês principais aspectos: (i) o quanto escurece a lente;(ii) o tempo de escurecimento quando exposta à luz so-lar; e (iii) o tempo de esmaecimento em ambiente semforte luz solar. A transmitância indica a razão entre aquantidade de luz que atravessa o meio e a quantidadede luz que incide sobre ele.

Durante um teste de controle para o desenvolvimento23 71


de novas lentes fotocromáticas, foram analisadas cincoamostras que utilizam reagentes químicos diferentes.No quadro, são apresentados os resultados.Considerando os três aspectos, qual é a melhor amostrade lente fotocromática para se utilizar em óculos?a) 1b) 2c) 3d) 4e) 5

Resposta correta: C

Objeto do conhecimento\Conteúdo: Interaçãoda radiação com a matéria.

Competência: 5

Habilidade: 17

24 71


03. (ENEM 2014) Para entender os movimentos doscorpos, Galileu discutiu o movimento de uma esfera demetal em dois planos inclinados sem atritos e com apossibilidade de se alterarem os ângulos de inclinação,conformemostra a �gura. Na descrição do experimento,quando a esfera de metal é abandonada para descer umplano inclinado de um determinado nível, ela sempreatinge, no plano ascendente, no máximo, um nível igualàquele em que foi abandonada.

Figura 4.1: Galileu e o plano inclinado. Disponível emwww.�sica.ufpp.br. Acesso em: 21 ago. 2012 (adaptado).

Se o ângulo de inclinação do plano de subida forreduzido a zero, a esferaa) manterá sua velocidade constante, pois o impulsoresultante sobre ela será nulo.

25 71

www.fisica.ufpp.br


b) manterá sua velocidade constante, pois o impulsoda descida continuará a empurrá-la.c) diminuirá gradativamente a sua velocidade, poisnão haverá mais impulso para empurrá-la.d) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois oimpulso resultante será contrário ao seu movimento.e) aumentará gradativamente a sua velocidade, poisnão haverá nenhum impulso contrário ao seu movi-mento.

Resposta correta: A

Objeto do conhecimento\Conteúdo: Leis deNewton.

Competência: 6

Habilidade: 20

26 71


Os itens utilizam as tabelas, imagens ou textospara dar uma base de sustentação ao comando, possi-bilitando assim que o respondente possa analisar asopções adequadamente.

27 71

Parte II

Análise dos resultados

da aprendizagem em Física

28 71

Capítulo 5

Teoria de Resposta aoItem (TRI)

A Teoria de Resposta ao Item (TRI) tem como basea psicometria que visa medir o desempenho ou aopinião de um grupo de pessoas por meio de cálculosestatísticos.

Devido à complexidade das equações envolvidasvamos focar na compreensão e análise dos resulta-dos por meio dos grá�cos obtidos para cada item da

29 71


avaliação de cada respondente.Uma grande vantagem da TRI quando comparada à

Teoria Clássica de Medida (TCM) é a possibilidade decomparar resultados de avaliações diferentes aplica-das à populações distintas e acompanhar a evoluçãode um mesmo grupo quando submetidos à níveis di-ferentes de avaliações.

• Postulados básicos da TRI

1. o desempenho do sujeito numa tarefapode ser predito a partir de um conjuntode variáveis hipotéticas, também chama-das de habilidade (θ).

2. a relação entre desempenho e os tra-ços latentes pode ser descrita poruma equação matemática, chamada deCurva Caracterstica do Item − CCI .

30 71


Figura 5.1: CCI para item 1

• Fatores determinantes para modelos matemá-ticos que tentam representar a probabilidadede um indivíduo fornecer uma resposta cor-reta em função dos parâmetros do item e da(s)habilidade(s) do respondente.

1. da natureza do item - dicotômicos ou nãodicotômicos;

31 71


2. do número de populações envolvidas -apenas uma ou mais de uma;

3. e da quantidade de traços latentes queestá sendo medida - apenas um ou maisde um.

• Modelos para itens dicotômicos.

– Podem ser utilizados tanto para a análisede itens de múltipla escolha dicotomiza-dos quanto para a análise de itens abertosquando avaliados de forma dicotomizada.

– São os mais utilizados e há basicamentetrês tipos que se diferenciam pelo númerode parâmetros que utilizam para descre-ver o item, os modelos logísticos de 1, 2e 3 parâmetros (ML1, ML2 e ML3), queconsideram respectivamente:

1. somente a di�culdade do item (b);2. a di�culdade (b) e a discriminação

(a);32 71


3. a di�culdade (b), a discriminação (a)e a probabilidade de resposta corretadada por indivíduos de baixa habili-dade (c).

Figura 5.2: Exemplo de uma CCI

O modelo logístico de 3 parâmetros (ML3) é usadopara quando queremos considerar a di�culdade doitem (b) medido na mesma escala da habilidade, oparâmetro da discriminação do item (a) com valorproporcional à inclinação da Curva Característica

33 71


do Item - CCI num b especí�co e o parâmetro querepresenta a probabilidade de indivíduos com baixahabilidade responderem corretamente o item (c), ochamado acerto ao acaso.

Itens mais difíceis possuem um b maior e as commaior poder de discriminação entre os alunos pos-suem um maior valor de a, ou seja, para valores me-nores de a alunos com pouca habilidade possuemprobabilidade de acerto próxima aos alunos com altovalor de habilidade, do contrário o item dividiria osalunos em dois grupos os que possuem habilidadepara acertar o item (θ > b) e os que não possuemhabilidade para acertar o item (θ < b).

O objetivo é transformar o valor obtido pela TRIpara a habilidade (θ) compreendido entre os valore−3 e 3 de cada aluno em uma nota padronizada. Porexemplo, no ENEM a nota padronizada varia de 0 a1000.

34 71

Capítulo 6

Preparação dos dados

O modelo que usaremos para análise é o de itemdicotomizados, ou seja, a resposta do aluno seráconsiderada certa ou errada, para isso precisamosmontar uma tabela em algum software de gerencia-mento de planilhas.

Um modelo da planilha está disponível no link:http://goo.gl/nnct6j.

35 71

http://goo.gl/nnct6j


O professor deve seguir os seguites passos:

1º- Preenchimento da planilha com da-dos da avaliação.

Preencher a primeira planilha com o gabaritoo�cial na linha “KEY” e as respostas dos alunos naslinhas seguintes.

Limitamos a planilha para uma avaliação de até100 itens e uma amostra de até 500 alunos.

Figura 6.1: Planilha para inserir dados da avaliação.

36 71


2º- Copiar dados.

Selecionar e copiar (ctrl+c) os dados.

Figura 6.2: Planilha para inserir dados da avaliação.

3º- Preparar arquivo de importação.

Os dados selecionados devem ser colados (ctrl+v)num editor de texto, recomendamos utilizar o “Blocode Notas” no “Sistema Operacional Windows”.

37 71


Os dados quando colados estarão espaçados:

Figura 6.3: Arquivo com informações padronizadas para TRI.

Para retirar todos os espaços selecione e copie(ctrl+c) um dos espaços:


38 71


Abra o menu “Editar” e selecione a opção “Substi-tuir...”:


39 71


Cole (ctrl+v) o espaço copiado no campo “Locali-zar” e clique em “Substituir Tudo”:


40 71


O arquivo já está pronto para importar no softwareda TRI:


No menu “Arquivo” clique em “Salvar como...” eescolha um local e um nome para o arquivo com aextensão “.dat”.

41 71

Capítulo 7

Software para análisedos dados pela TRI

Existem vários softwares para análise de dadosseguindo algum ou vários modelos de TRI, devido apraticidade e a sua disponibilidade de forma gratuita,usaremos o software “PARAM” para processar asinformações da avaliação em TRI.

42 71


PARAM é de domínio público, ferramenta “fre-eware” de calibração de itens e indivíduos usando osmodelos logísticos da teoria de resposta ao item de 1e 3 parâmetros [PARAM 2012].

Figura 7.1: Software PARAM para processamento em TRI. Disponí-vel para download no link: http://echo.edres.org:8080/irt/param/

1º- No quadro “Calibrate” devemos optar pelo item“theta,a,b,c | responses”.

2º- O arquivo “.dat” preparado anteriormente deveser importado clicando no botão “Browse” do quadro

43 71

http://echo.edres.org:8080/irt/param/


“Response Input”.

3º- Preencha os campos de “Examenee ID” com “1”e “3”.

4º- Preencha os campos de “item responses” com“4” e “10”.

Os demais campos devem �car em branco. Casosejam preenchidos automaticamente devem ser apa-gados.

5º- No quadro “Output” escolha onde o arquivoque será gerado deve ser salvo clicando em “Browse”.

6º- Gere o arquivo clicando em “Go”.

Será gerado um arquivo de extensão “.csv” com aanálise feita em TRI. A utilização das informações doarquivo gerado será explicada no capítulo seguinte.

44 71

Capítulo 8

Formatação e grá�cosdos resultados

O arquivo de extensão “.dat” contém as informaçõesque serão usadas para avaliar os alunos e os itens,para isso usaremos o arquivo que contém a planilhaonde foram inseridas as respostas dos alunos.

45 71


1º- No arquivo gerado pelo PARAM, selecione ecopie (ctrl+c) as informações dos alunos:

Figura 8.1: Informações geradas pelo PARAM dos alunos.

46 71


2º- Na planilha Nota TRI, clique no botão TRI :

Figura 8.2: Planilha para análise do desempenho dos alunos pelaTRI.

3º- Novamente no arquivo gerado pelo PARAM,selecione e copie (ctrl+c) as informações dos itens:

Figura 8.3: Informações geradas pelo PARAM dos itens.

47 71


4º- Por �m, na planilha Relatório, clique no botãoTRI :

Figura 8.4: Planilha para análise dos parâmetros dos itens pelaTRI.

48 71

Capítulo 9

Interpretação deresultados

Na planilha “Grá�cos”, o professor pode veri�carpela curva característica de cada item o grau de di�-culdade e discriminação, podendo assim identi�carquem são os alunos que possuem maior habilidadepara o assunto abordado no item, os que estão comde�ciência e assim pode tomar as devidas providên-cias para que os de baixa pro�ciência possam se

49 71


aproximar aos alunos de melhor rendimento.

A interpretação é feita da seguinte forma:

Figura 9.1: Curvas características dos itens para quatro possíveisvalores de discriminação e di�culdade. A reta no ponto de in�e-xão é proporcional à medida da discriminação, enquanto que adi�culdade é a abscissa no ponto de in�exão.

Ao analisar o grá�co superior esquerdo percebe-

50 71


mos que o aluno que possui habilidade b = −1 possuiuma probabilidade de 50% de acerto, que não é alto,porém para que o aluno tenha praticamente 100%de probabilidade de acerto a sua habilidade deve seracima de b = 1, que torna o item fácil mas com mode-rado poder de discriminação, ou seja, mais da metadedos alunos acertaram o item.

No grá�co superior direito temos que para umaprobabilidade de 50% de acerto o aluno deve possuiruma habilidade b = 1, podemos considerar um itemdifícil e como o poder de discriminação é moderado,para que o aluno tenha uma probabilidade de 100%de acerto sua habilidade deve ser próxima ou igual àb = 3.

Os dois grá�cos de baixo possuem um alto poderde discriminação o que faz com que um pouco maisde habilidade aumente bastante a probabilidade deacerto do item e vice-versa, o que as diferencia é onível de di�culdade, o da esquerda é considerado umitem fácil por não exigir tanta habilidade para que oaluno acerte e o da direita é considerado difícil porexigir uma habilidade bem maior para que o aluno

51 71


tenha uma maior probabilidade de acerto.De posse dessas informações o professor deve tra-

çar estratégias para tentar tornar a turma mais homo-gênea e assim permitir que os alunos possam acom-panhar os assuntos subsequentes sem acumular de-�ciências que podem fazer com que ele perca o anoletivo.

52 71

Parte III

APÊNDICE

53 71

Matriz de Referênciado ENEM

Segue um recorte da Matriz de Referência do ENEMpara a disciplina de Física, com ele o professor podeanalisar de�ciências individuais dos alunos ou deuma turma e traçar estratégias para suprir uma ca-rência de assuntos que não tiveram bons resultados,pode também identi�car conteúdos em que os alunostiveram um bom desempenho e assim aproveitá-loscomo gancho para outros assuntos ou até treinar aoutras habilidades.

54 71


MATRIZ DE REFERÊNCIA

EIXOS COGNITIVOS (comuns a todas as áreas deconhecimento)

1. Dominar linguagens (DL): dominar a normaculta da Língua Portuguesa e fazer uso das lin-guagens matemática, artística e cientí�ca e daslínguas espanhola e inglesa.

2. Compreender fenômenos (CF): construir eaplicar conceitos das várias áreas do conheci-mento para a compreensão de fenômenos na-turais, de processos histórico-geográ�cos, daprodução tecnológica e das manifestações ar-tísticas.

3. Enfrentar situações-problema (SP): seleci-onar, organizar, relacionar, interpretar dadose informações representados de diferentes for-mas, para tomar decisões e enfrentar situações-problema.

55 71


4. Construir argumentação (CA): relacionarinformações, representadas em diferentes for-mas, e conhecimentos disponíveis em situaçõesconcretas, para construir argumentação con-sistente.

5. Elaborar propostas (EP): recorrer aos conhe-cimentos desenvolvidos na escola para elabo-ração de propostas de intervenção solidária narealidade, respeitando os valores humanos econsiderando a diversidade sociocultural.

56 71


Matriz de Referência de Ciências da Natureza e suasTecnologias.

Competência de área 1 – Compreender as ci-ências naturais e as tecnologias a elas associ-adas como construções humanas, percebendoseus papéis nos processos de produção e no de-senvolvimento econômico e social da humani-dade.H1 – Reconhecer características ou proprieda-

des de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios,relacionando-os a seus usos em diferentes contex-tos.H2 – Associar a solução de problemas de comuni-

cação, transporte, saúde ou outro com o correspon-dente desenvolvimento cientí�co e tecnológico.H3 – Confrontar interpretações cientí�cas com

interpretações baseadas no senso comum, ao longodo tempo ou em diferentes culturas.H4 – Avaliar propostas de intervenção no ambi-

ente, considerando a qualidade da vida humana oumedidas de conservação, recuperação ou utilização

57 71


sustentável da biodiversidade.

Competência de área 2 – Identi�car a pre-sença e aplicar as tecnologias associadas às ci-ências naturais em diferentes contextos.H5 – Dimensionar circuitos ou dispositivos elétri-

cos de uso cotidiano.H6 – Relacionar informações para compreender

manuais de instalação ou utilização de aparelhos, ousistemas tecnológicos de uso comum.H7 – Selecionar testes de controle, parâmetros ou

critérios para a comparação de materiais e produtos,tendo em vista a defesa do consumidor, a saúde dotrabalhador ou a qualidade de vida.

Competência de área 3 – Associar inter-venções que resultam em degradação ou con-servação ambiental a processos produtivos esociais e a instrumentos ou ações cientí�co-tecnológicos.H8 – Identi�car etapas em processos de obtenção,

transformação, utilização ou reciclagem de recursos58 71


naturais, energéticos ou matérias-primas, conside-rando processos biológicos, químicos ou físicos nelesenvolvidos.H9 – Compreender a importância dos ciclos bio-

geoquímicos ou do �uxo de energia para a vida, ouda ação de agentes ou fenômenos que podem causaralterações nesses processos.H10 – Analisar perturbações ambientais, identi�-

cando fontes, transporte e/ou destino dos poluentesou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivosou sociais.H11 – Reconhecer benefícios, limitações e aspec-

tos éticos da biotecnologia, considerando estruturase processos biológicos envolvidos em produtos bio-tecnológicos.H12 – Avaliar impactos em ambientes naturais

decorrentes de atividades sociais ou econômicas,considerando interesses contraditórios.

Competência de área 4 – Compreender inte-rações entre organismos e ambiente, em parti-cular aquelas relacionadas à saúde humana, re-

59 71


lacionando conhecimentos cientí�cos, aspectosculturais e características individuais.H13 – Reconhecer mecanismos de transmissão

da vida, prevendo ou explicando a manifestação decaracterísticas dos seres vivos.H14 – Identi�car padrões em fenômenos e pro-

cessos vitais dos organismos, como manutenção doequilíbrio interno, defesa, relações com o ambiente,sexualidade, entre outros.H15 – Interpretar modelos e experimentos para

explicar fenômenos ou processos biológicos em qual-quer nível de organização dos sistemas biológicos.H16 – Compreender o papel da evolução na

produção de padrões e processos biológicos ou naorganização taxonômica dos seres vivos.

Competência de área 5 – Entender métodos eprocedimentos próprios das ciências naturais eaplicá-los em diferentes contextos.H17 – Relacionar informações apresentadas em

diferentes formas de linguagem e representação usa-das nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como

60 71


texto discursivo, grá�cos, tabelas, relações matemáti-cas ou linguagem simbólica.H18 – Relacionar propriedades físicas, químicas

ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentostecnológicos às �nalidades a que se destinam.H19 – Avaliar métodos, processos ou procedi-

mentos das ciências naturais que contribuam paradiagnosticar ou solucionar problemas de ordemsocial, econômica ou ambiental.

Competência de área 6 – Apropriar-se deconhecimentos da física para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar inter-venções cientí�co-tecnológicas.

H20 – Caracterizar causas ou efeitos dos movi-mentos de partículas, substâncias, objetos ou corposcelestes.H21 – Utilizar leis físicas e/ou químicas para inter-

pretar processos naturais ou tecnológicos inseridosno contexto da termodinâmica e/ou do eletromagne-tismo.

61 71


H22 – Compreender fenômenos decorrentes dainteração entre a radiação e a matéria em suas mani-festações em processos naturais ou tecnológicos, ouem suas implicações biológicas, sociais, econômicasou ambientais.H23 – Avaliar possibilidades de geração, uso ou

transformação de energia em ambientes especí�cos,considerando implicações éticas, ambientais, sociaise/ou econômicas.

Competência de área 7 – Apropriar-se de co-nhecimentos da química para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar inter-venções cientí�co-tecnológicas.

H24 – Utilizar códigos e nomenclatura da químicapara caracterizar materiais, substâncias ou transfor-mações químicas.H25 – Caracterizar materiais ou substâncias, iden-

ti�cando etapas, rendimentos ou implicações biológi-cas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obten-ção ou produção.

62 71


H26 – Avaliar implicações sociais, ambientais e/oueconômicas na produção ou no consumo de recur-sos energéticos ou minerais, identi�cando transfor-mações químicas ou de energia envolvidas nessesprocessos.H27 – Avaliar propostas de intervenção no meio

ambiente aplicando conhecimentos químicos, obser-vando riscos ou benefícios.

Competência de área 8 – Apropriar-se de co-nhecimentos da biologia para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar inter-venções cientí�co-tecnológicas.

H28 – Associar características adaptativas dos or-ganismos com seu modo de vida ou com seus limitesde distribuição em diferentes ambientes, em especialem ambientes brasileiros.H29 – Interpretar experimentos ou técnicas que

utilizam seres vivos, analisando implicações para oambiente, a saúde, a produção de alimentos, matérias-primas ou produtos industriais.

63 71


H30 – Avaliar propostas de alcance individual oucoletivo, identi�cando aquelas que visam à preserva-ção e à implementação da saúde individual, coletivaou do ambiente.

Nota: Todas as habilidades da área de conhecimentodas Ciências da Natureza e suas Tecnologias foramincluídas, pois na contextualização e interdisciplinari-dade podemos envolvê-las com a Física.

64 71


Objetos de conhecimento associados às Matrizes deReferência

3. Ciências da Natureza e suas Tecnologias3.1 Física

• Conhecimentos básicos e fundamentais –Noções de ordem de grandeza. Notação Ci-entí�ca. Sistema Internacional de Unidades.Metodologia de investigação: a procura de re-gularidades e de sinais na interpretação físicado mundo. Observações e mensurações: repre-sentação de grandezas físicas como grandezasmensuráveis. Ferramentas básicas: grá�cos evetores. Conceituação de grandezas vetoriais eescalares. Operações básicas com vetores.

• O movimento, o equilíbrio e a descobertade leis físicas – Grandezas fundamentais damecânica: tempo, espaço, velocidade e acelera-ção. Relação histórica entre força e movimento.Descrições do movimento e sua interpretação:

65 71


quanti�cação do movimento e sua descriçãomatemática e grá�ca. Casos especiais de movi-mentos e suas regularidades observáveis. Con-ceito de inércia. Noção de sistemas de referên-cia inerciais e não inerciais. Noção dinâmica demassa e quantidade de movimento (momentolinear). Força e variação da quantidade de mo-vimento. Leis de Newton. Centro de massae a ideia de ponto material. Conceito de for-ças externas e internas. Lei da conservação daquantidade de movimento (momento linear) eteorema do impulso. Momento de uma força(torque). Condições de equilíbrio estático deponto material e de corpos rígidos. Força deatrito, força peso, força normal de contato etração. Diagramas de forças. Identi�cação dasforças que atuam nos movimentos circulares.Noção de força centrípeta e sua quanti�cação.A hidrostática: aspectos históricos e variáveisrelevantes. Empuxo. Princípios de Pascal, Ar-quimedes e Stevin: condições de �utuação, re-lação entre diferença de nível e pressão hidros-

66 71


tática.

• Energia, trabalho e potência – Conceitua-ção de trabalho, energia e potência. Conceitode energia potencial e de energia cinética. Con-servação de energia mecânica e dissipação deenergia. Trabalho da força gravitacional e ener-gia potencial gravitacional. Forças conservati-vas e dissipativas.

• A mecânica e o funcionamento do uni-verso – Força peso. Aceleração gravitacional.Lei da Gravitação Universal. Leis de Kepler.Movimentos de corpos celestes. In�uência naTerra: marés e variações climáticas. Concep-ções históricas sobre a origem do universo esua evolução.

• Fenômenos elétricos emagnéticos – Cargaelétrica e corrente elétrica. Lei de Coulomb.Campo elétrico e potencial elétrico. Linhas decampo. Superfícies equipotenciais. Poder daspontas. Blindagem. Capacitores. Efeito Joule.

67 71


Lei de Ohm. Resistência elétrica e resistividade.Relações entre grandezas elétricas: tensão, cor-rente, potência e energia. Circuitos elétricossimples. Correntes contínua e alternada. Me-didores elétricos. Representação grá�ca de cir-cuitos. Símbolos convencionais. Potência econsumo de energia em dispositivos elétricos.Campo magnético. Imãs permanentes. Linhasde campo magnético. Campo magnético terres-tre.

• Oscilações, ondas, óptica e radiação – Fei-xes e frentes de ondas. Re�exão e refração.Óptica geométrica: lentes e espelhos. Forma-ção de imagens. Instrumentos ópticos simples.Fenômenos ondulatórios. Pulsos e ondas. Pe-ríodo, frequência, ciclo. Propagação: relaçãoentre velocidade, frequência e comprimento deonda. Ondas em diferentes meios de propaga-ção.

• O calor e os fenômenos térmicos – Concei-

68 71


tos de calor e de temperatura. Escalas termo-métricas. Transferência de calor e equilíbriotérmico. Capacidade calorí�ca e calor especí-�co. Condução do calor. Dilatação térmica.Mudanças de estado físico e calor latente detransformação. Comportamento de gases ide-ais. Máquinas térmicas. Ciclo de Carnot. Leisda Termodinâmica. Aplicações e fenômenostérmicos de uso cotidiano. Compreensão defenômenos climáticos relacionados ao ciclo daágua.

69 71

REFERÊNCIAS

[ANDRADE 2000] ANDRADE, Dalton Francisco de;TAVARES, Heliton Ribeiro; VALLE, Raquel daCunha, Teoria da Resposta ao Item: concei-tos e aplicacões, ABE, São Paulo, 2000.

[FERRAZ & BETHOLT] FERRAZ, A. & BETHOLT,R. V., Taxonomia de Bloom: revisão teóricae apresentação das adequacões do instru-mento para de�nicão de objetivos instruci-onais, Gest. Prod., São Carlos, SciELO Brasil,2010, 17, 421-431. 1

70 71


[GOVERNO do ESTADO de MG] MINAS GERAIS,Governo do Estado de, Secretaria de Estado deEducação, Guia de Orientacões para Elabo-racão e Revisão de Itens e Questões deMúl-tipla Escolha. 4

[MATRIZ ENEM 2009] BRASIL, M., Matriz de Re-ferência para o ENEM 2009, Brasília:[sn],2009.

[PARAM 2012] RUDNER, Lawrence M. (2012).PARAM Calibration Software Logís-tica IRT Models (freeware) . Disponível:[http://edres.org/irt/param] 7

[PCN 1998] PCN, Ensino Médio, Parâmetros Cur-riculares Nacionais - Orientacões Educa-cionais Complementares aos ParâmetrosCurriculares Nacionais: Ciências da Natu-reza, Matemática e suas Tecnologias, Física,1998. 2, 3

71 71

http://edres.org/irt/param

primeira edição manual de de física · 2 objetos do conhecimento em física 12 2 71. geovane...

Documents