The use of the double pendulum in the teaching of basic concepts of deterministic chaos theory in high school : a teaching proposal potentially meaningful

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação de Mestrado Profissional em Ensino de Física, Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física, 2019.O presente estudo aborda tópicos da “teoria do caos” e os organiza em uma sequência didática na forma de uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS). Com o objetivo da promoção de novos conceitos relacionados à teoria do caos, as atividades se deram pela teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel complementada pelo uso dos mapas conceituais de Novak e das Unidades de Ensino Potencialmente Significativas de Moreira. O movimento do pêndulo duplo, observado nos simuladores computacionais, foi assumido como situação-problema, sendo posteriormente atrelado aos conceitos básicos da teoria do caos. Assim, mediante a análise dos dados obtidos durante a aplicação da sequência didática, foi possível afirmar que o estudo do movimento do pêndulo duplo, em turmas de Ensino Médio, pode funcionar como um material potencialmente significativo na abordagem de conceitos relacionados à teoria do caos, uma vez que os resultados apontaram indícios de aprendizagem significativa.The present study addresses topics of "chaos theory" and organize them as a didactic sequence in the form of a Potentially Meaningful Teaching Unit (PMTU). In order to promote new concepts related to chaos theory, the activities were carried out using Ausubel theory of meaningful learning together with the conceptual maps from Novak and of the Potentially Significant Education Units of Moreira. The movement of the double pendulum, observed in computer simulators, was assumed as problematic situations, being later linked to the basic concepts of chaos theory. Thus, by analyzing the data obtained during the application of the didactic sequence, it was possible to affirm that the study of the double pendulum movement in high school classes can function as a potentially meaningful material in the approach to concepts related to chaos theory,since the results indicate signs of meaningful learning