Programação computacional e aprendizagem significativa em física: um estudo exploratório com alunos do ensino secundário
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2020
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Resumo
Este estudo inscreve-se se na área da Didáctica da Física e em particular na programação computacional associada à aprendizagem significativa. Pretendi observar os efeitos relativos à introdução da programação computacional estruturada nas aulas da disciplina de Física e Química A do Ensino Secundário, procurando perceber se dai resulta um acréscimo no entendimento e integração dos conceitos da Física. Realizei uma investigação-acção com uma turma do Secundário, que se estendeu do 10.º ano ao 11.º ano, em sessões que substituíram as aulas regulares da disciplina, nas quais dei a formação em programação necessária para desenvolver numericamente um projecto do ensino da Física, e ajudei a construir os programas associados. O projecto consistiu na elaboração de um programa computacional que, partindo das definições de velocidade, aceleração, força, energia cinética, energia potencial e trabalho de uma força, permitiu calcular e observar graficamente a evolução destas grandezas no movimento de um pára-quedista. Esta investigação é essencialmente qualitativa, tendo sido feita uma aquisição robusta de fontes de informação, passível de triangulação. A análise efectuada neste trabalho permitiu-me observar que estas estratégias promovem, não só um acréscimo de autonomia e espírito crítico nos alunos, como uma aprendizagem significativa da Física, associada aos processos algorítmicos que desenvolveram.
This study is part of the Physics Didactics axis, particularly, the computational programming associated with meaningful learning. I intended to observe the effects related to the introduction of structured computational programming in the classes of Physics and Chemistry A of the High School, trying to understand if there is an increase in the understanding and integration of the concepts of Physics. I did an action research with a High School class, which extended from 10 to 11 grade, in sessions that replaced the regular classes, in which I gave the programming training necessary to numerically develop a Physical project, and helped build the associated programs. The project consisted of the elaboration of a computational program that, starting from the definitions of velocity, acceleration, force, kinetic energy, potential energy and work, allowed to calculate and to observe graphically the evolution of these quantities in the movement of a parachutist. This research is essentially qualitative, having been made a robust acquisition of information sources, subject to triangulation. The analysis made point out that these strategies promote not only an increase of autonomy and critical spirit in the students, but also a meaningful learning of physics, associated with the algorithmic developed by them.
This study is part of the Physics Didactics axis, particularly, the computational programming associated with meaningful learning. I intended to observe the effects related to the introduction of structured computational programming in the classes of Physics and Chemistry A of the High School, trying to understand if there is an increase in the understanding and integration of the concepts of Physics. I did an action research with a High School class, which extended from 10 to 11 grade, in sessions that replaced the regular classes, in which I gave the programming training necessary to numerically develop a Physical project, and helped build the associated programs. The project consisted of the elaboration of a computational program that, starting from the definitions of velocity, acceleration, force, kinetic energy, potential energy and work, allowed to calculate and to observe graphically the evolution of these quantities in the movement of a parachutist. This research is essentially qualitative, having been made a robust acquisition of information sources, subject to triangulation. The analysis made point out that these strategies promote not only an increase of autonomy and critical spirit in the students, but also a meaningful learning of physics, associated with the algorithmic developed by them.
Descrição
Orientação: José Bernardino Duarte
Palavras-chave
DOUTORAMENTO EM EDUCAÇÃO, EDUCAÇÃO, ENSINO DA FÍSICA, PROGRAMAÇÃO DE COMPUTADORES, INVESTIGAÇÃO-AÇÃO, APRENDIZAGEM, EDUCATION, PHYSICS TEACHING, COMPUTER PROGRAMMING, ACTION RESEARCH, LEARNING