Propostas de mudanças curriculares na graduação e novas tecnologias no ensino de Física E. A. Veit Instituto de Física – UFRGS 08/2002

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: 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: Linguagens e Códigos e suas tecnologias Ciências 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? (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: (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 (2 a 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 em Física Mudanças curriculares na Licenciatura em Física

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 softwares exploratórios como : Cabri (geometria dinâmica) Cinderella (geometria dinâmica) Modellus (Ciências e Matemática)...

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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 computacional no 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: - 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 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,

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Aquisição automática de dados no laboratório didático de Física: abre um novo universo na capacidade de investigação e compreensão do mundo físico, especialmente no que diz respeito à observação, 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, 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, mas inteligência, emoção, cultura, poesia e arte residem no usuário, não no software

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;