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

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

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.

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.

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.

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);

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?

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

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

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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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

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

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

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

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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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

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

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.”

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”

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;