Un estudio de caso para dar sentido a la tesis de que la modelación científica puede ser vista como un campo conceptual

Em recente trabalho foi defendida a tese de que a modelagem científica pode ser vista como um campo conceitual subjacente ao domínio de campos conceituais específicos da Física. O presente artigo apresenta os resultados de um estudo de caso exploratório que visam dar suporte empírico a essa tese. Os resultados dizem respeito às concepções de modelo científico, aos avanços e às dificuldades de uma estudante de Mestrado em Ensino de Física no processo de conceitualização do real, bem como aos dois invariantes operatórios utilizados pela mestranda nas atividades de modelagem propostas no contexto de uma disciplina de pós-graduação, com ênfase na modelagem computacional aplicada ao Ensino de Física.In a recent work it was presented the thesis that scientific modeling can be seen as a conceptual field underlying the domain of specific conceptual fields of physics. This paper discuss the results of an exploratory case study focused to provide empirical support to this thesis. These results are related to conceptions about scientific model, advances and difficulties of conceptualization of the reality and find any evidence of possible operational invariants of a graduate student in physics education while she was working on computational modeling activities.Dans un travail récent nous avons défendu la thèse que la modélisation scientifique peut être considérée comme un champ conceptuel sous-jacent au domaine spécifique des champs conceptuels de la physique. Cet article présente les résultats d'une étude de cas exploratoire visant à rendre un support empirique à cette thèse. Les résultats se rapportent aux conceptions du modèle scientifique, aux progrès et aux difficultés d’une élève de Maîtrise en Enseignement de la Physique dans le processus de conceptualisation du réel et aux deux invariants opératoires qu’elle a utilisé dans les activités de modélisation proposées pour un cours de troisième cycle, en soulignant la modélisation computationnelle appliquée à l'enseignement de la physique.En un trabajo reciente defendemos la tesis de que la modelación científica puede ser vista como un campo conceptual detrás de los campos conceptuales de dominio específico de la física. Este artículo presenta los resultados de un estudio de caso exploratorio realizado con el fin de proporcionar apoyo empírico a dicha tesis. Los resultados se refieren a las concepciones de modelo científico, los avances y dificultades de un estudiante de la Maestría en Enseñanza de la Física en el proceso de conceptualización de lo real y los dos invariantes operatórios utilizados por éste en las actividades de modelación propuestas en el marco de una asignatura de posgrado, con énfasis en la modelación por ordenador aplicada a la enseñanza de la física

Uma revisão da literatura sobre estudos relativos a tecnologias computacionais no ensino de física

Neste trabalho apresentamos os resultados de uma revisão da literatura referente ao uso de tecnologias computacionais no ensino de Física em nível médio e universitário. Os artigos foram classificados em termos das modalidades de uso do computador e dos tópicos de Física abrangidos. Pode-se observar uma grande concentração de trabalhos envolvendo simulações computacionais e uma forte predileção pela mecânica newtoniana. Pode-se também constatar que somente a metade desses artigos poderia ser classificada como de pesquisa em Ensino de Física

Uma revisão da literatura sobre estudos relativos a tecnologias computacionais no ensino de física

Neste trabalho apresentamos os resultados de uma revisão da literatura referente ao uso de tecnologias computacionais no ensino de Física em nível médio e universitário. Os artigos foram classificados em termos das modalidades de uso do computador e dos tópicos de Física abrangidos. Pode - se observar uma grande concentração de trabalhos envolvendo simulações computacionais e uma forte predileção pela mecânica newtoniana. Pode - se também constatar que somente a metade desses artigos p oderia ser classificada como de pesquisa em Ensino de Física.This paper presents a review of literature regarding the use of computational technolog ies in physics teaching at university and high school levels. The papers reviewed were classified in terms of their computer uses and the physics topics embraced. We can notice a considerable concentration of studies involving computer simulation and a str ong preference for Newtonian mechanics. We can also notice that just half of these papers could be classified as research papers in physics education

Improving the training of elementary-level science teachers : an experience in thermal physics

O entendimento de conceitos básicos de Física é um aspecto fundamental para a formação intelectual de cidadãos de qualquer sociedade moderna. Como parte da alfabetização científica dos indivíduos, iniciada no ensino fundamental, tal conhecimento é imprescindível para uma compreensão adequada do mundo que nos cerca. Entretanto, mesmo reconhecendo a importância da discussão de tópicos de Física, muitos professores desse nível de ensino não se sentem seguros para abordá-los, optando pela discussão exclusiva de tópicos de Biologia e Química nas aulas de Ciências. Tendo isso em vista, desenvolvemos uma proposta de ensino de conceitos de Física Térmica voltada para alunos dos cursos Normal de magistério e pedagogia, com o intuito de complementar sua formação docente e apresentar sugestões de atividades didáticas que possam ser realizadas por seus futuros alunos do ensino fundamental. No presente artigo, apresentamos uma visão geral de nossa proposta, implementada na forma de um curso de extensão, descrevendo sua elaboração (referenciais teóricos e estudos anteriores), composição (texto de apoio e experimentos didáticos), estrutura (módulos do curso) e desenvolvimento (aplicações com alunos). Como resultados de sua aplicação, podemos observar um avanço em termos da aprendizagem dos conceitos físicos discutidos por parte dos alunos, principalmente dos conceitos de temperatura e calor, e, também, motivação para o desenvolvimento de futuras práticas de ensino sobre esse conteúdo. Acreditamos que a adaptação e uso de nossa proposta em cursos de formação inicial e continuada de professores de Ciências do ensino fundamental possa contribuir para uma melhor capacitação docente, no que diz respeito ao aprendizado de Física Térmica, e também apontar caminhos para que esse conteúdo seja mais bem aproveitado em sala de aula.The understanding of physics’ basic concepts is a fundamental aspect in the intellectual formation of citizens in any modern society. As part of scientific literacy of individuals, which begins in elementary school, such knowledge is indispensable for a proper comprehension of the surrounding world. However, even recognizing the importance of the discussion of topics of physics, many teachers at this level of education do not feel confident to approach them, choosing exclusively the discussion of topics of chemistry and biology in the science classroom. Bearing it in mind, we developed an educational proposal of thermal physics for students of the teaching and pedagogy courses, aiming at complementing their academic formation and presenting suggestions of didactical activities that can be performed by their future students in elementary school. In this article we present a general view of our proposal, implemented as an extension course, describing its elaboration (theoretical references and previous studies), composition (supporting text and didactical experiments), structure (course modules) and development (applications with students). As results of the application of our proposal, we can observe an advance in learning the physical concepts discussed by students, mainly the concepts of temperature and heat, and also a motivation for the development of future teaching practices about this subject. We believe that the adaptation and use of our proposal in courses of initial and continuing formation of Science teachers for the elementary school, may contribute to a better teaching training regarding the education of thermal physics, and also point ways so this content can be better used in the classroom

Reducing the gender gap in students’ physics self-efficacy in a team- and project-based introductory physics class

Self-efficacy represents an individual’s belief that he or she can perform a particular task in a given domain. It is a strong predictor for performance and persistence in STEM education. Research shows that there is a large and persistent gender gap in student self-efficacy in STEM academic disciplines. In some cases, active teaching strategies have been shown to positively affect physics self-efficacy but it is unclear how this impact differs between men and women. In this study, we investigate the impact of a physics class taught with active teaching strategies on students’ self-reported physics self-efficacy and how this impact varies across gender lines. We measured the change in physics self-efficacy over four different dimensions; conceptual understanding, problem-solving, lab and hands-on activities, and collaborative work. We report three main findings. First, the initial physics self-efficacy gender gap disappeared by the end of the semester. Second, female students’ self-efficacy improved significantly, whereas there was no significant change in the self-efficacy of the male students. Third, the gender gaps in the conceptual understanding and problem-solving dimensions in particular, were significantly reduced. This study represents an initial step towards understanding the influence of active teaching strategies can have on reducing the self-efficacy gender gap

Praxeological analysis of teaching methods : a bridge between research and practice

Es deseable que los buenos resultados obtenidos en las investigaciones sobre la utilización de los métodos activos de enseñanza sean alcanzados en la práctica docente en diversos contextos. Para ello, es necesario comprender las características específicas de los métodos de enseñanza, así como las eventuales transformaciones necesarias para adecuarlos a diferentes contextos. En este artículo proponemos utilizar el constructo de “Organización Praxeológica”, proveniente de la Teoría Antropológica de lo Didáctico, como herramienta para el estudio de los métodos de enseñanza. Desde esa perspectiva, los métodos son vistos como conocimientos institucionalizados - social e históricamente legitimados - que pueden ser estudiados en términos de praxis (tipos de tareas y técnicas) y del logos (discursos tecnológicos y teóricos). Ilustramos estas ideas con la construcción de una organización praxeológica para el método conocido como Team-Based LearningÉ desejável que os bons resultados obtidos em pesquisas com métodos ativos de ensino sejam alcançados na prática docente em diversos contextos. Para tanto, é necessário compreender os métodos de ensino em suas especificidades, assim como as eventuais transformações necessárias para adequá-los a diferentes contextos. Neste artigo propomos o uso da Organização Praxeológica, oriunda da Teoria Antropológica do Didático, como ferramenta para o estudo de métodos de ensino. Nessa perspectiva, os métodos são vistos como conhecimentos institucionalizados – social e historicamente legitimados – que podem ser estudados em termos de práxis (tipos de tarefa e técnicas) e do logos (discursos tecnológicos e teóricos). Ilustramos essas ideias com a construção de uma organização praxeológica para o método Team-Based Learning .It is desirable that the good results obtained in research on the use of active teaching methods be achieved in teaching practice in various contexts. To this end, it is necessary to understand the teaching methods in their specificities, as well as the possible transformations necessary to adapt them to different contexts. In this paper, we propose the use of the “Praxeological Organization” construct, grounded in the Anthropological Theory of Didactics, as an analytical tool for the study of teaching methods. In this perspective, the methods are seen as institutionalized knowledge – socially and historically legitimated –, which can be studied in terms of praxis (types of tasks and techniques) and logos (technological and theoretical discourses). We illustrate our theoretical proposal with the establishment of a praxeological organization for the teaching method known as Team-Based Learning

Aula invertida (flipped classroom): innovando las clases de física

Aulas puramente expositivas, con alumnos pasivos y comúnmente inhibidos a cualquier acción interactiva. Ese retrato de la enseñanza tradicional difiere del perfil de los alumnos actuales, los cuales en su mayoría están constantemente conectados a internet, con acceso fácil a la información y habituados a ambientes interactivos, sean estos virtuales o presenciales. Una posible corrección a esa disonancia se encuentra en la inversión de la sala de clase, lo que significa que los alumnos toman contacto con el contenido en casa y el tiempo disponible en la sala de clase que, tradicionalmente, es utilizado para exposiciones prolongadas del profesor, es utilizado para que los alumnos estudien, interactuando activamente con sus pares y con el profesor. El presente artículo presenta la metodología de enseñanza conocida como aula invertida y diferentes métodos que permiten esa inversión en la enseñanza de la física. Discutimos los motivos que pueden incentivar al profesor a modificar su práctica, como también las principales dificultades que puede encontrar en ese proceso