A avaliação de simulação computacional para promoção de conflito conceitual

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica, Florianópolis, 2014.A otimização do aprendizado é um processo a ser melhorado continuamente em todas as disciplinas e níveis de ensino, mas deve-se dar atenção especial à disciplina de Física, por representar um desafio estudantil devido ao fato de envolver matemática, interpretação textual e noções abstratas de certos fenômenos. O processo de aprendizagem pode ser intensificado com a promoção de conflito conceitual através do uso de ferramentas de auxílio didático. Para tanto, em nosso trabalho, será utilizada uma simulação virtual computacional. Temos por objetivo apresentar um estudo de viabilidade do uso de simulações a fim de promover conflitos conceituais, sendo estes consequência da apresentação de dados anômalos ao processo de aprendizagem dos alunos. Nossa pesquisa apresenta um levantamento teórico que permite compreender melhor as ideias de concepção prévia, quesito já mapeado e que seria uma condição preliminar para a inserção e possível reconhecimento de um dado anômalo e, consequentemente, promoção de conflito. Além disso, há capítulos dedicados à compreensão teórica de dados anômalos referentes a informações, científicas ou não, não condizentes com o conhecimento prévio presente no aluno; e conflito conceitual, que seria a reflexão, discussão e possível mudança teórica do conhecimento, após o aluno reconhecer uma anomalia entre o seu conhecimento prévio e a nova informação exposta. A escolha da simulação levou em consideração o tema escolhido, as leis de Newton, como também as possibilidades e limitações de manuseio para criação de uma atividade que seria usada para possível geração de conflito, com grupos de alunos do ensino superior. As atividades foram construídas em duas etapas. A primeira seguiu uma sequência de questionamentos cujas respostas seriam sem o uso da simulação ou materiais de apoio, e a na segunda, trabalharam-se as questões com o uso da simulação escolhida, juntamente com um roteiro guia, permitindo ao aluno avaliar a situação simulada com as respostas fornecidas na primeira etapa. Os resultados foram obtidos e avaliados através da confecção de transcrições das falas das filmagens dos alunos realizando essas atividades, concluídas na própria instituição de ensino superior e de forma voluntária, sendo os alunos maiores de idade. A realização da atividade, dessa maneira, oportunizou aos alunos uma reavaliação dos acontecimentos simulados e possível identificação de anomalia com geração de conflito conceitual durante as prováveis divergências de respostas que apareceram. O grupo participante foi uma turma do ensino8superior, organizada em duplas, do curso de Engenharia Civil da UNIBAVE, universidade residente da cidade de Orleans, no estado de Santa Catarina. Essa turma estava iniciando a disciplina de Física 1, permitindo identificar, com mais clareza, as possibilidades de geração de conflito conceitual no tema físico sobre as leis de Newton, pois o período de estadia no ensino médio foi o último contato dos estudantes com os assuntos dessa disciplina. As possíveis respostas fornecidas pelos estudantes, no momento do contato com a informação anômala, seguiram um roteiro de reações construído pelos autores Chinn e Brewer (1998), permitindo pontuar as situações que não gerariam conflito devido a não descoberta dessa informação. O reconhecimento do conflito e uso da simulação seguiu um processo preestabelecido por Lee & Kwon (2001) que serviu de roteiro e base para construção da atividade e interpretação dos resultados. Buscou-se utilizar os trabalhos dos autores citados como um parâmetro para identificação, em nossas atividades, de pontos que destacavam situações de conflito conceitual, observando e avaliando as discussões criadas a partir de um questionamento que inserisse uma situação anômala aos conhecimentos prévios dos alunos acerca do fenômeno simulado. Os objetivos foram atingidos, permitindo avaliar a viabilidade do uso de simulações para promoção de conflitos conceituais e, ainda, identificar os momentos de reconhecimento de informações anômalas. Esse reconhecimento foi tratado como uma condição prévia para o aparecimento do conflito, sendo que as transcrições permitiram um detalhamento nas discussões dos alunos, visando à maior clareza no destaque dos momentos de geração de conflito.Abstract : The optimization is a process of learning to be continuously improved in all disciplines and levels of education, but should pay particular attention to the discipline of physics, by having a large student dislike of math involved, textual interpretation and abstract notions of certain phenomena. The learning process can be enhanced through the promotion of conceptual conflict through the use of educational assistance tools that our work to a computational virtual simulation will be used. We aim to present a feasibility study of the use of simulations to promote conceptual conflicts, with these, a consequence of the anomalous presentation of students' learning process data. Our research presents a theoretical approach that allows to better understand the ideas of preconception , Question already mapped and would be a sine qua non for the insertion and possible recognition of a given anomalous and the consequent promotion of conflict , as well as chapters devoted to the theoretical understanding anomalous data that would be information , scientific or otherwise, inconsistent with prior knowledge in this student , and conceptual conflict, which would be the reflection, discussion and possible change of theoretical knowledge , after the student recognize an anomaly between their prior knowledge and new information exposed . The choice of the simulation took into account the chosen theme, which were Newton's laws, as well as the possibilities and limitations of thumb for creating an activity that would be used for generation of possible conflict with groups of students in higher education. The activities were built in two stages, where the first followed a sequence of questions that should be answered without the use of simulation or support materials, and the second, where the issues were worked with the use of simulation chosen, along with a quick script, allowing the student to evaluate the simulated situation with the answers provided in the first stage. The results were obtained and evaluated through the production of transcripts of speeches filming of students performing these activities, which were completed in the very institution of higher education and voluntarily, and those over age students. The completion of the activity, thus, provided an opportunity for pupils, a reassessment of the simulated events and possible identification of anomalies generating conceptual conflict during the likely differences in responses that appeared. The research group was a class of higher education, organized in pairs, of course UNIBAVE of Civil Engineering, University resident of the city of Orleans in the state of Santa Catarina. This class was starting the10discipline of Physics 1, allowing identify more clearly the possibilities for generation of conceptual conflict in physical issue about Newton's laws , for the period of stay in high school was the last contact of students with subjects of this discipline . The possible answers provided by students at the time of contact with the anomalous information, reactions followed a script prepared by the authors Chinn and Brewer (1998), which allowed scoring situations that would not generate conflict due to non-recognition of such information. The recognition of conflict and use of simulation process followed a pre - established by Lee & Kwon (2001) which served as the basis for writing and construction activity and interpretation of results. We attempted to use the works of these authors as a parameter to identify in our activities, which highlighted points of conceptual conflict situations, observing and evaluating the discussions created from a question that increases an anomalous situation to previous knowledge of the students about the simulated phenomenon. The objectives were achieved, allowing to evaluate the feasibility of using simulations to promote conceptual conflict and also to identify the moments of recognition of anomalous information. This recognition was treated as a precondition for the emergence of conflict, and the transcripts allowed a breakdown in discussions of students seeking clarity on the highlighted moments from generation conflict