Contribuições para a superação dos obstáculos epistemológicos e didáticos presentes no ensino-aprendizagem da cinemática no ensino médio

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica, Florianópolis, 2017.O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma sequência didática (SD) para a superação dos obstáculos epistemológicos e didáticos existentes no processo de ensino-aprendizagem no estudo da Cinemática apontados na literatura. Para tanto, efetuou-se uma consulta exploratória que levou à delimitação do tema. Em seguida, realizou-se um levantamento bibliográfico, fazendo uma caracterização geral das principais concepções alternativas dos alunos presentes na Mecânica Clássica. Ao sintetizar os trabalhos, verificou-se a aplicação dos resultados quanto à Cinemática. Após, planejou-se, elaborou-se e se implementou uma SD que contemplasse o estudo do MRU, do MRUV e da Queda Livre, trabalhando grandezas físicas como tempo, posição, velocidade e aceleração. As categorias de análise na identificação dos obstáculos se constituem sob a ótica de Bachelard e Brousseau e, na proposição de superação dos obstáculos, nas três principais etapas apontadas por Astolfi: Identificação, Fissuração e Superação. Foram eleitas para o ensaio da pesquisa, no âmbito empírico, duas turmas do 1º ano do Ensino Médio da rede pública estadual do município de Balneário Arroio do Silva (SC). Em uma turma a SD foi aplicada pela pesquisadora, e, em outra turma, pela professora titular, com observações e registros feitos pela pesquisadora. A implementação da SD ocorreu em 12 aulas. Os dados foram coletados durante a efetivação das seguintes atividades: pré e pós-teste, atividade experimental com questionários, discussão de textos históricos e de questões-problema, produção textual e aulas expositivas. Todas as aulas foram registradas por meio de gravação de áudio, posteriormente transcritas. Contudo, diante do cruzamento de dados entre estas ferramentas de coleta, para a análise priorizaram-se as transcrições escritas dos alunos realizadas na SD. Na análise dos dados, utilizou-se a metodologia Análise de Conteúdo proposta por Bardin. Os resultados apontaram um índice favorável de superação dos obstáculos epistemológicos, constituindo-se em uma proposta indicativa de contribuição para o ensino-aprendizagem da Cinemática. Contudo sabe-se da diversidade de fatores que influenciam na aquisição do conhecimento vivenciada pelo aluno, mas, nos limites desta pesquisa de aplicação da SD, pode-se dizer que os resultados foram satisfatórios.Abstract : The objective of this work was to develop a didactic sequence (DS) to overcome the epistemological and didactic obstacles existing in the teaching-learning process in the study of kinematics found in the literature. Then, a bibliographical survey was carried out, drawing a general characterization of the main alternative conceptions of the students present in Classical Mechanics. As the work was synthesized, the results were applied to Kinematics. Afterwards, a DS was planned, elaborated and implemented, that contemplated the study of URM, VURM and Free Fall, working physical measurement such as time, position, speed and acceleration. The categories of analysis in the identification of obstacles are based on Bachelard and Brousseau approach, where they proposing to overcome the obstacles, as well as in the three main stages pointed out by Astolfi: Identification, Rupture and Overcoming. Two High School 1st year classes in the public state school network of Balneário Arroio do Silva (SC) were chosen for the research, in the empirical context. In one class the SD was applied by the researcher, and in another group, by the titular teacher, with observations and records made by the researcher. The DS implementation occurred throughout the course of 12 classes. The data was collected during the execution of the following activities: pre and post-test, experimental activity with questionnaires, discussion of historical texts and problem-solving, textual production and lectures. All classes were recorded through audio recording, later transcribed. However, before the data crossing between these collection tools, the written transcripts of the students carried out in the DS were prioritized for the analysis. In the analysis of the data, it was used the methodology of Content Analysis proposed by Bardin. The results indicated a favorable index of epistemological obstacles overcome, constituting an indicative proposal of contribution to the teaching-learning of Kinematics. However, knowing the diversity of factors that influence the acquisition of the knowledge lived by the student, but, within the limits of this SD application research, it can be said that the results were satisfactory