TES_PPGQVS_2021_SESTARI_FABIANE

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA 
CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS E EXATAS 
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS: 
QUÍMICA DA VIDA E SAÚDE 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fabiane Beatriz Sestari 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTEGRAÇÃO DE UEPS E PROJETOS EXPERIMENTAIS DE 
APRENDIZAGEM NO ENSINO DE FÍSICA NO CONTEXTO DO 
ENSINO MÉDIO INTEGRADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Santa Maria, RS 
2021 
 
Fabiane Beatriz Sestari 
 
 
 
 
 
 
 
INTEGRAÇÃO DE UEPS E PROJETOS EXPERIMENTAIS DE APRENDIZAGEM 
NO ENSINO DE FÍSICA NO CONTEXTO DO ENSINO MÉDIO INTEGRADO 
 
 
 
 
 
 
Tese apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Educação em Ciências: 
Química da Vida e Saúde, da Universidade 
Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como 
requisito para obtenção do título de Doutora 
em Educação em Ciências. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Orientadora: Profª Dra. Isabel Krey Garcia 
 
Co-orientadora: Profª Dra. Maria Cecília Pereira Santarosa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Santa Maria, RS 
2021 
 Sistema de geração automática de ficha catalográfica da UFSM. Dados fornecidos pelo 
 autor(a). Sob supervisão da Direção da Divisão de Processos Técnicos da Biblioteca 
 Central. Bibliotecária responsável Paula Schoenfeldt Patta CRB 10/1728. 
Declaro, FABIANE BEATRIZ SESTARI , para os devidos fins e sob as penas
da lei, que a pesquisa constante neste trabalho de conclusão de curso
(Tese) foi por mim elaborada e que as informações necessárias objeto de
consulta em literatura e outras fontes estão devidamente referenciadas.
Declaro, ainda, que este trabalho ou parte dele não foi apresentado
anteriormente para obtenção de qualquer outro grau acadêmico, estando
ciente de que a inveracidade da presente declaração poderá resultar na
anulação da titulação pela Universidade, entre outras consequências
legais.
Sestari , Fabiane Beatriz 
 INTEGRAÇÃO DE UEPS E PROJETOS EXPERIMENTAIS DE
APRENDIZAGEM NO ENSINO DE FÍSICA NO CONTEXTO DO ENSINO
MÉDIO INTEGRADO / Fabiane Beatriz Sestari .- 2021.
 328 p.; 30 cm
 Orientadora: Isabel Krey Garcia
 Coorientadora: Maria Cecília Pereira Santarosa
 Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa
Maria, Centro de Ciências Naturais e Exatas, Programa de
Pós-Graduação em Educação em Ciências: Química da Vida e
Saúde, RS, 2021
 1. Ensino e aprendizagem de Física no Ensino Médio
Integrado à formação técnica 2. Unidades de Ensino
Potencialmente significativas (UEPS) 3. Projetos
Experimentais de Aprendizagem (PEA) 4. Teoria da
Aprendizagem Significativa (TAS) 5. Teoria dos Campos
Conceituais (TCC) I. Garcia, Isabel Krey II. Santarosa,
Maria Cecília Pereira III. Título.
Fabiane Beatriz Sestari 
 
 
 
 
 
 
 
INTEGRAÇÃO DE UEPS E PROJETOS EXPERIMENTAIS DE APRENDIZAGEM 
NO ENSINO DE FÍSICA NO CONTEXTO DO ENSINO MÉDIO INTEGRADO 
 
 
 
 
 
 
 
Tese apresentada ao Programa de Pós-
Graduação Educação em Ciências: Química da 
Vida e Saúde, da Universidade Federal de Santa 
Maria (UFSM, RS), como requisito para 
obtenção do título de Doutora em Educação 
em Ciências. 
 
 
 
 
Aprovado em 07 de outubro de 2021: 
 
 
 
_____________________________________________ 
Isabel Krey Garcia, Dra. (UFSM) 
(Presidente/Orientadora) 
 
_____________________________________________ 
Carla Beatriz Spohr, Dra. (UNIPAMPA) 
 
_____________________________________________ 
Ítalo Gabriel Neide, Dr. (UNIVATES) 
 
_____________________________________________ 
Leonardo Albuquerque Heidemann, Dr. (UFRGS) 
 
_____________________________________________ 
Lisiane Barcellos Calheiro, Dra. (UFMS) 
 
 
Santa Maria, RS 
2021 
Folha de aprovação de tese
Descrição Nome do arquivo
Folha_aprovacao_Fabiane_Sestari.pdf2
Ordem
COMPONENTE
Prioridade:23081.088415/2021-82
Homologação de Ata
010 - Organização e Funcionamento
NormalNUP:
Assinaturas
Leonardo Albuquerque Heidemann (Pessoa Física)
Usuário Externo (006.***.***-**)
09/10/2021 16:41:25
Italo Gabriel Neide (Pessoa Física)
Usuário Externo (006.***.***-**)
11/10/2021 16:27:30
CARLA BEATRIZ SPOHR (Pessoa Física)
Usuário Externo (683.***.***-**)
14/10/2021 14:54:00
ISABEL KREY GARCIA (PROFESSOR DO MAGISTÉRIO SUPERIOR)
02.10.22.00.0.0 - CURSO-PROGRAMA PG EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA E ENSINO DE FÍSICA -
CPPGEM&EF
18/10/2021 19:19:03
LISIANE BARCELLOS CALHEIRO (Pessoa Física)
Usuário Externo (670.***.***-**)
20/10/2021 21:40:20
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DEDICATÓRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico esta Tese aos meus pais, cujos olhos já se encheram de lágrimas quando 
presenciaram o meu primeiro título: o de graduação. Este título, não é para arrancar 
lágrimas e sim, para encher vossos corações de alegria. Vocês lapidaram, juntamente com a 
vida, a pessoa que eu sou hoje. 
Dedico também, ao meus esposo Artur, que tem sido uma dádiva na minha vida. 
Amo vocês! 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Ao encerrar esse ciclo, o sentimento é de gratidão. Gratidão pelas oportunidades que a 
vida me proporcionou. De uma infância pobre, em uma família humilde, com pais que só 
fizeram o “primário”, com valores financeiros escassos mas onde sobravam os valores e 
princípios de honestidade, trabalho, persistência e dedicação, lapidou-se uma doutora. 
Doutora essa que mesmo carregando esse título, jamais perderá sua essência e humildade. 
Muitos desafios permearam essa trajetória, mas são as dificuldades que nos tornam 
mais fortes. Enquanto sujeitos de coletividade, é imprescindível agradecer às várias “mãos” 
que auxiliaram nesse processo. Apesar do risco de esquecer de nomear alguém é importante 
identificar algumas “mãos” que tiveram um destaque especial nesse processo de construção, 
quais sejam: 
Às forças do universo que conspiraram para desenhar essa trajetória. Cada um pode 
nomear essas forças como sua concepção ou crença desejar. 
À minha família, em especial ao meus pais, Claucidio e Noemia, que me criaram com 
poucos recursos financeiros mas com uma riqueza de valores e princípios. Inclusive ter 
prorrogado essa conclusão do doutorado, para poder cuidar de vocês quando precisaram, só 
valoriza ainda mais o sucesso dessa caminhada. Junto com a gratidão de ter finalizado esse 
ciclo, está a gratidão de ter vocês ao meu lado. 
Aos meus irmãos Eder e Franciele, que complementam o porto seguro familiar. Aos 
meus sobrinhos que tornam minha vida mais divertida. 
Ao meu esposo Artur, companheiro de vida, nesta etapa, pelo seu carinho, apoio, amor 
e cuidado. Tenho muita gratidão por esse presente que você representa na minha vida. 
À minha orientadora, professora Isabel Krey Garcia, por compartilhar do seu 
conhecimento, pela sua dedicação, paciência, compreensão, confiança e amizade. 
À professora Maria Cecília Santarosa, por ser essa mãezona que acarinha a todos. És 
o conceito personificado do que é ser humano. É lindo ver seu otimismo em relação à 
educação. 
Aos colegas do GPEACIM – Grupo de pesquisa em ensino e aprendizagem em 
Ciências e Matemática, pelas discussões e aprendizados coletivos. 
Ao IFRS – campus Ibirubá, pelo apoio e incentivo a capacitação. 
À direção do campus, por permitir a implementação do projeto de pesquisa. 
 
Aos colegas professores do IFRS que mesmo de longe, estavam apoiando essa 
caminhada. 
Aos estudantes que participaram como sujeitos da pesquisa nos meus estudos, pela 
colaboração voluntária. 
Ao PPG Educação em Ciências pelos conhecimentos compartilhados pelos 
professores e auxílio nas questões administrativase burocráticas. 
À sociedade brasileira, por ter me proporcionado um curso de doutorado gratuito e de 
ótima qualidade. 
 
Muito obrigada! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“A vida não é sobre metas, conquistas e linhas de chegada. 
É sobre quem você se torna durante o caminho.” 
(Autor desconhecido) 
 
“Ensinar é um exercício de imortalidade, continuamos a viver naqueles cujos olhos 
aprenderam a ver o mundo pela magia da nossa palavra.” 
(Rubem Alves) 
 
 
 
 
RESUMO 
 
 
INTEGRAÇÃO DE UEPS E PROJETOS EXPERIMENTAIS DE APRENDIZAGEM 
NO ENSINO DE FÍSICA NO CONTEXTO DO ENSINO MÉDIO INTEGRADO 
 
AUTORA: Fabiane Beatriz Sestari 
ORIENTADORA: Isabel Krey Garcia 
CO-ORIENTADORA: Maria Cecília Pereira Santarosa 
 
 
A modalidade Ensino Médio Integrado a Educação Profissional tem o intuito de aproximar o 
conhecimento científico dos conhecimentos culturais, sociais e do mundo do trabalho, 
permitindo ao aluno, não somente cursar a formação básica e a profissional ao mesmo tempo, 
mas também ter sua educação desfragmentada. Nesse contexto destaca-se o ensino de Física 
integrado à área de formação técnica. A partir da temática delimitada apresentamos o 
problema de pesquisa: Quais as implicações do processo de intervenção pedagógica a partir 
da implementação de Unidades de Ensino Potencialmente Significativas (UEPS) articuladas 
com uma metodologia de Projetos Experimentais de Aprendizagem (PEA), para o domínio 
progressivo dos campos conceituais da Hidrostática e da Hidrodinâmica, numa perspectiva 
contextualizada ao curso técnico em Agropecuária integrado ao ensino médio? Quais as 
potencialidades e limitações dessa proposta metodológica para fomentar a integração 
curricular, vinculando os conhecimentos da Física com a área técnica da Agropecuária? Na 
busca pelas respostas às perguntas, através de uma pesquisa exploratória descritiva, 
caracterizada como um estudo de caso, nosso objetivo foi investigar, no processo de 
implementação do material instrucional, evidências de aprendizagem significativa e os 
invariantes operatórios mobilizados de forma explícita pelos alunos em situação-ação do 
contexto da área técnica da Agropecuária, para o domínio progressivo dos campos conceituais 
da Hidrostática e da Hidrodinâmica e as potencialidades desse processo para fomentar a 
integração no contexto do ensino médio integrado. Foram investigados alunos do 2º ano do 
curso técnico em Agropecuária integrado ao ensino médio, do campus Ibirubá, do IFRS. A 
pesquisa apresenta sua fundamentação nas concepções de ensino médio integrado e nas 
teorias cognitivistas de ensino e aprendizagem, dos Campos Conceituais (TCC) de Vergnaud 
e da Aprendizagem Significativa (TAS) de Ausubel. Os resultados analisados 
qualitativamente, de acordo com etapas de uma abordagem ausubeliana, mostraram que as 
etapas de ensino organizadas de acordo com as UEPS articuladas com os PEA, promoveram 
uma compreensão gradativa dos novos conceitos a partir das concepções prévias 
identificadas. À luz da TCC identificamos, a partir dos PEA, os invariantes operatórios 
mobilizados e explicitados pelos alunos em situação-ação aplicados ao contexto da área 
técnica. De forma geral, foram evidenciados indícios de aprendizagem significativa em 
relação aos conceitos e teoremas desenvolvidos. Como asserção de valor dessa pesquisa, 
elencamos as possibilidade de disseminação e adaptação do material produzido para o ensino 
de Física; as discussões e reflexões sobre os processos de ensino-aprendizagem e; na 
perspectiva do ensino médio integrado, destacamos as potencialidades da proposta, para 
fomentar a integração de conceitos físicos contextualizados com a área da Agropecuária. 
 
 
Palavras-chave: Campos Conceituais. Aprendizagem Significativa. Unidades de Ensino 
Potencialmente significativas (UEPS). Ensino e aprendizagem. Ensino de Física. Projetos 
Experimentais de Aprendizagem (PEA). 
 
ABSTRACT 
 
 
INTEGRATION OF PMTU AND EXPERIMENTAL LEARNING PROJECTS IN 
PHYSICS TEACHING IN THE CONTEXT OF INTEGRATED HIGH SCHOOL 
 
AUTHOR: Fabiane Beatriz Sestari 
ADVISOR: Isabel Krey Garcia 
CO-ADVISOR: Maria Cecília Pereira Santarosa 
 
 
High School Integrated to Professional Education aims to bring scientific knowledge closer to 
cultural and social knowledge, and from the working world, allowing the student not only to 
study basic and professional education at the same time, but also to have a defragmented 
education. In this context, the teaching of Physics integrated to the technical training area 
stands out. Based on the delimited theme, we present the research problem: What are the 
implications of the pedagogical intervention process from the implementation of Potentially 
Meaningful Teaching Units (PMTU) articulated with a methodology of Experiential Learning 
Projects (ELP), for the progressive mastery of the conceptual fields of Hydrostatics and 
Hydrodynamics, in a perspective contextualized to the technical course in Agricultural 
Science integrated to high school? What are the potentials and limitatios of this 
methodological proposal to promote curriculum integration, linking the knowledge of Physics 
with the technical area of Agriculture? In the search for answers to the questions, through a 
descriptive exploratory research, characterized as a case study, our goal was to investigate, in 
the process of implementing the instructional material, evidences of significant learning and 
the operative invariants explicitly mobilized by students in action-situations in the context of 
the technical Agriculture field, for the progressive mastery of the conceptual fields of 
Hydrostatics and Hydrodynamics, and the potentialities of this process to foster integration in 
the context of integrated high school education. We investigated 2nd year students of the 
technical course in Agriculture integrated to high school, of the IFRS Ibirubá campus. The 
research is based on the conceptions of integrated high school and on the cognitivist of 
teaching and learning theories, from Vergnaud's Theory of Conceptual Fields (TCF) and 
Ausubel's Meaningful Learning (TML). The results analyzed qualitatively, according to the 
steps of an ausubelian approach, showed that the stages of teaching organized according to 
the PMTU articulated with the ELP, promoted a gradual understanding of the new concepts 
from the identified prior conceptions. In the light of TCF we identified, from the ELP, the 
operative invariants mobilized and explained by the students in action-situations applied to 
the context of the technical area. Overall, there was evidence of significant learning in relation 
to the concepts and theorems developed. As a value assertion of this research, we list the 
possibility of dissemination and adaptation of the produced material for teaching Physics; the 
discussions and reflections on the teaching-learning processes and; in the perspective of 
integrated high school, we highlight the potential of the proposal, to promote the integration 
of physical concepts contextualized with the Agriculture field. 
 
 
Keywords: Conceptual Fields. Meaningful Learning. Potentially Meaningful Teaching Units 
(PMTU). Teaching and learning. Physics teaching. Experiential Learning Projects. 
 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
Figura 1 - Representação simbólica do princípio da assimilação ............................................ 57 
Figura 2 – Diagrama indicando os aspectos de independência e simultaneidade entre a 
diferenciação progressiva e a reconciliação integradora. ......................................................... 60 
Figura 3 – Diagrama aspectos sequenciais da UEPS 1 ............................................................ 81 
Figura 4 - Diagrama da matriz curricular classificada por componentes curriculares de 
formação geral e técnica ...........................................................................................................95 
Figura 5 - Diagrama apresentando algumas conexões disciplinares a partir de campos 
conceituais da Física ................................................................................................................ 96 
Figura 6 - Mapa conceitual de temas (campos conceituais) da Ciência da Natureza com suas 
conexões às outras áreas do conhecimento .............................................................................. 97 
Figura 7 - Representação gráfica do itinerário formativo do estudante ................................. 105 
Figura 8 - Representação do dosador ..................................................................................... 115 
Figura 9 - Resolução da questão 11 (ALUNO 2 ) .................................................................. 117 
Figura 10 - Resolução da questão 11 (ALUNO 6 ) ................................................................ 118 
Figura 11 - Resolução da questão 11 (ALUNO 7) ................................................................. 118 
Figura 12 - Imagens projetadas (raquete para andar na neve e sapata de construções) para o 
caso dos alunos não identificarem pela denominação ............................................................ 119 
Figura 13 - Tachinha apoiada no polegar e indicador ............................................................ 124 
Figura 14 - Tijolo apoiado ...................................................................................................... 125 
Figura 15 - Estrutura de uma barragem .................................................................................. 128 
Figura 16 - Esquema do guindaste ......................................................................................... 133 
Figura 17 - Esfera suspensa pelo dinamômetro ..................................................................... 138 
Figura 18 - Demonstração bolinha suspensa por um jato de ar ............................................. 142 
Figura 19 - Foto do Manômetro ............................................................................................. 151 
Figura 20 - Foto do sistema de hidroponia ............................................................................. 152 
Figura 21 - Foto do Munck .................................................................................................... 153 
Figura 22 - Foto do Tombador Hidráulico ............................................................................. 154 
Figura 23 - Foto do sistema de irrigação por gotejamento ..................................................... 155 
Figura 24 - Foto do Float ....................................................................................................... 156 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 - Carga horária por núcleo, do curso técnico em Agropecuária integrado ao ensino 
médio ...................................................................................................................................... 106 
Tabela 2 - Dados das amostras ............................................................................................... 116 
Tabela 3 - Compilação dos resultados da tarefa ..................................................................... 230 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE QUADROS 
 
Quadro 1 - Trabalhos que contemplam propostas de UEPS sobre os campos conceituais de 
Hidrostática e Hidrodinâmica ................................................................................................... 28 
Quadro 2 - Trabalhos selecionados sobre Metodologia de Projetos ....................................... 32 
Quadro 3 - Trabalhos selecionados sobre ensino de Física no ensino médio integrado ......... 35 
Quadro 4 - Distribuição dos blocos de instrumentos de acordo com os objetivos da pesquisa
 .................................................................................................................................................. 90 
Quadro 5 - Distribuição dos instrumentos do primeiro bloco ................................................. 91 
Quadro 6 - Distribuição dos instrumentos do segundo bloco ................................................. 92 
Quadro 7 - Distribuição dos instrumentos do terceiro bloco .................................................. 92 
Quadro 8 - Possibilidade de integração de conceitos da Física com outros componentes 
curriculares ............................................................................................................................. 102 
Quadro 9 - Descrição das atividades desenvolvidas de acordo com cronograma ................. 108 
Quadro 10 - Resultados apresentados à Questão 11 (I3) ...................................................... 117 
Quadro 11 - Organização dos alunos por grupos para realização da situação 7 ................... 122 
Quadro 12 - Categorização das respostas à Situação 6 – Instrumento 2 ............................... 123 
Quadro 13 - opções sinalizadas pelos alunos para a questão 4 ............................................. 124 
Quadro 14 - Respostas registradas pelos grupos para a situação 3 – Instrumento 4 ............. 128 
Quadro 15 - Respostas registradas pelos grupos para a situação 4 – Instrumento 4 ............. 130 
Quadro 16 – Categorização dos grupos para a situação 4 – Instrumento 4 ......................... 131 
Quadro 17 - Organização dos alunos por grupos para realização da Situação 2 – UEPS 4 – 
Instrumento 6 ......................................................................................................................... 135 
Quadro 18 - Respostas registradas pelos grupos para a situação 2 – Instrumento 6 ............. 136 
Quadro 19 - Organização dos alunos por grupos para realização da Situação 1 – UEPS 5 – 
Instrumento 7 ......................................................................................................................... 140 
Quadro 20 - Projetos experimentais de aprendizagem (PEA) definidos pelos grupos ......... 145 
Quadro 21 - Descrição e conteúdos dos PEA ....................................................................... 146 
Quadro 22 - Etapa das UEPS para apresentação dos PEA .................................................... 149 
Quadro 23 - Invariantes operatórios mobilizados e externalizados pelos grupo do PEA 1 .. 160 
Quadro 24 - Invariantes operatórios mobilizados e externalizados pelos grupo do PEA 2 .. 162 
Quadro 25 - Invariantes operatórios mobilizados e externalizados pelos grupo do PEA 3 .. 164 
Quadro 26 - Invariantes operatórios mobilizados e externalizados pelos grupo do PEA 4 .. 167 
Quadro 27 - Invariantes operatórios mobilizados e externalizados pelos grupo do PEA 5 .. 169 
Quadro 28 - Invariantes operatórios mobilizados e externalizados pelos grupo do PEA 6 .. 173 
Quadro 29 - Invariantes operatórios mobilizados e externalizados pelos grupo do PEA 7 .. 174 
Quadro 30 – Invariantes operatórios mobilizados e externalizados pelos grupo do PEA 8 . 176 
Quadro 31 – PEA e suas aplicações na área técnica da Agropecuária .................................. 178 
 
 
 
 
LISTA DE EQUAÇÕES 
 
Equação 1 – Igualdade entre os acréscimos de pressão de acordo com o princípio de Pascal
 ................................................................................................................................................ 134 
 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
ABP Aprendizagem Baseada em Projetos 
ATD Análise Textual Discursiva 
CAGPPI Comissão de Avaliação Gerenciamento de Projetos de Pesquisa e Inovação 
CAPES Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior 
EMI Ensino médio integrado 
GPEACIM Grupo de Pesquisa em Ensino e Aprendizagem de Ciências e Matemática 
IF Instituto Federal 
IFBA Instituto Federal da Bahia 
IFECT Instituto(s) Federal(is) de Educação, Ciência e Tecnologia 
IFRS Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul 
MC Mapas conceituais 
MOEPEX Mostra de Ensino,Pesquisa e Extensão 
PCN Parâmetros Curriculares Nacionais 
PEA Projetos Experimentais de Aprendizagem 
PPC Projeto Pedagógico de Curso 
PPG Programa de Pós Graduação 
PPI Prática Profissional Integrada 
TAS Teoria da Aprendizagem Significativa 
TCC Teoria dos Campos Conceituais 
UEPS Unidade de Ensino Potencialmente Significativa 
UFSM Universidade Federal de Santa Maria 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 18 
1.1 PROBLEMA DE PESQUISA ............................................................................................ 22 
1.2 OBJETIVOS ...................................................................................................................... 23 
1.2.1 Objetivo Geral ............................................................................................................... 23 
1.2.2 Objetivos Específicos .................................................................................................... 23 
1.2.2.1 Objetivos de reconhecimento do contexto da pesquisa ................................................ 23 
1.2.2.2 Objetivos de fundamentação teórica e metodológica .................................................. 24 
1.2.2.3 Objetivos do processo de ensino durante a intervenção .............................................. 24 
1.2.2.4 Objetivos específicos da pesquisa ................................................................................ 25 
1.3 ESTRUTURA DA TESE ................................................................................................... 25 
2 REVISAO DA LITERATURA .......................................................................................... 27 
2.1 UEPS NO ENSINO DE FÍSICA ........................................................................................ 27 
2.2 METODOLOGIA DE PROJETOS .................................................................................... 31 
2.3 ENSINO DE FÍSICA NO ENSINO MÉDIO INTEGRADO ............................................ 34 
2.4 DIFERENCIAIS DA PESQUISA ...................................................................................... 38 
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ..................................................................................... 41 
3.1 FILOSOFIA COGNITIVISTA .......................................................................................... 42 
3.2 TEORIA DOS CAMPOS CONCEITUAIS (TCC) ............................................................ 42 
3.3 TEORIA DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA (TAS) ............................................ 52 
3.4 ENSINO MÉDIO INTEGRADO E O ENSINO DE FÍSICA ............................................ 62 
3.5 CONSIDERAÇÕES DAS TEORIAS DE ENSINO E APRENDIZAGEM ...................... 68 
4 METODOLOGIA ............................................................................................................... 70 
4.1 FUNDAMENTOS METODOLÓGICOS DA PESQUISA ............................................... 70 
4.1.1 Classificação da pesquisa quanto à abordagem ......................................................... 70 
4.1.2 Classificação da pesquisa quanto à natureza .............................................................. 71 
4.1.3 Classificação da pesquisa quanto aos objetivos .......................................................... 72 
4.1.4 Classificação da pesquisa quanto aos procedimentos metodológicos ....................... 72 
4.2 ETAPAS PROCEDIMENTAIS ......................................................................................... 74 
4.2.1 Estudos de revisão bibliográfica .................................................................................. 74 
4.2.2 Levantamento da realidade educacional ..................................................................... 74 
4.2.3 Organização e Planejamento ........................................................................................ 75 
4.2.4 Intervenção Pedagógica ................................................................................................ 75 
4.2.5 Coleta e análise de dados .............................................................................................. 75 
4.3 FUNDAMENTOS TEÓRICOS E METODOLÓGICOS DO PROCESSO DE ENSINO 76 
4.3.1 Unidade de Ensino Potencialmente Significativa – UEPS ......................................... 76 
4.3.2 Projetos Experimentais de Aprendizagem (PEA) ...................................................... 82 
4.4 INSTRUMENTOS DA PESQUISA .................................................................................. 89 
4.5 CONTEXTO DA INTERVENÇÃO PEDAGÓGICA ....................................................... 93 
4.5.1 A instituição de ensino .................................................................................................. 93 
4.5.2 O Curso técnico em Agropecuária integrado ao ensino médio ................................. 94 
4.5.3 A turma em que ocorreu a intervenção pedagógica ................................................... 97 
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................... 101 
5.1 ANÁLISE DESCRITIVA DO PROCESSO .................................................................... 101 
5.2 ANÁLISE DOS INSTRUMENTOS ................................................................................ 110 
5.2.1 Primeiro bloco de instrumentos ................................................................................. 110 
5.2.2 Segundo bloco de instrumentos .................................................................................. 143 
5.2.2.1 Considerações sobre o segundo bloco de instrumentos ............................................ 158 
 
 
 
 
 
 
5.2.3 Terceiro bloco de instrumentos .................................................................................. 179 
5.2.3.1 O material instrucional no contexto do ensino médio integrado ............................... 179 
5.2.3.2 Avaliação da aprendizagem dos alunos ..................................................................... 185 
5.2.3.3 Avaliação do material e da implementação das UEPS e dos PEA ............................ 188 
6 CONSIDERAÇÕES E PERSPECTIVAS ....................................................................... 192 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 204 
APÊNDICE A – TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO 
PROFESSORES ................................................................................................................... 210 
APÊNDICE B – ROTEIRO PARA ENTREVISTA SEMIESTRUTURADA ................ 212 
APÊNDICE C – REQUERIMENTO SOLICITANDO AUTORIZAÇÃO PARA 
IMPLEMENTAÇÃO PROJETO DE PESQUISA – DIREÇÃO GERAL DO CAMPUS
 ................................................................................................................................................ 214 
APÊNDICE D – REQUERIMENTO SOLICITANDO AUTORIZAÇÃO PARA 
IMPLEMENTAÇÃO PROJETO DE PESQUISA – DIREÇÃO DE ENSINO DO 
CAMPUS ............................................................................................................................... 215 
APÊNDICE E – REQUERIMENTO SOLICITANDO AUTORIZAÇÃO PARA 
IMPLEMENTAÇÃO PROJETO DE PESQUISA – PRESIDENTE CAGPPI .............. 216 
APÊNDICE F – PLANO DE ATIVIDADES PARA IMPLEMENTAÇÃO DE 
PROJETO DE DOUTORADO ........................................................................................... 218 
APÊNDICE G – TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO 
ALUNOS ............................................................................................................................... 222 
APÊNDICE H – FICHA DE PROJETOS EXPERIMENTAIS ...................................... 225 
APÊNDICE I – QUESTIONÁRIO PERFIL ESTUDANTE ............................................ 226 
APÊNDICE J – QUESTIONÁRIO DE AUTOAVALIAÇÃO .........................................228 
APÊNDICE L – UNIDADES DE ENSINO POTENCIALMENTE SIGNIFICATIVAS 
(UEPS) ................................................................................................................................... 230 
APÊNDICE M – CONSTRUÇÃO DE MAPA CONCEITUAL AVALIATIVO ........... 303 
APÊNDICE N – PROVA 1º TRIMESTRE ....................................................................... 304 
APÊNDICE O – ATIVIDADE DE RECUPERAÇÃO PARALELA .............................. 308 
APÊNDICE P – PROVA PARCIAL 2º TRIMESTRE ..................................................... 309 
APÊNDICE Q – PROVA TRIMESTRAL 2º TRIMESTRE ........................................... 314 
APÊNDICE R – TAREFA INDIVIDUAL A PARTIR DE SITUAÇÕES 
EXPERIMENTAIS .............................................................................................................. 319 
ANEXO A – TEXTO: GOTA DE ÁGUA CAINDO NÃO TEM "FORMA DE GOTA"
 ................................................................................................................................................ 320 
ANEXO B – TEXTO: A IMPORTÂNCIA ECOLÓGICA DA TENSÃO SUPERFICIAL
 ................................................................................................................................................ 324 
ANEXO C – TEXTO: MEIO AMBIENTE – ÁGUA DE LASTRO ............................... 325 
 
 
 
 
18 
1 INTRODUÇÃO 
 
Muito se discute a respeito da estrutura educacional do Brasil que apresenta formas 
de segregação, oportunizando uma educação medíocre e desarticulada do mundo do trabalho. 
Um dos motivos dessa segregação é a forma como se encontram estruturados os currículos 
educacionais, em geral, separando o saber teórico do prático. A modalidade ensino médio 
integrado a educação profissional surgiu com o intuito de aproximar o conhecimento 
científico dos conhecimentos culturais, sociais e do mundo do trabalho, permitindo ao aluno, 
não somente cursar a formação básica e a profissional ao mesmo tempo, mas também ter sua 
educação desfragmentada. Os Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia, foram 
criados com o objetivo de atender a modalidade de ensino integrado. Em grande parte das 
instituições, os currículos dessa modalidade foram apenas estruturados reunindo os 
componentes curriculares das duas áreas de formação, geral e profissional. Desta forma, a 
integração dos objetivos e ementas nem sempre ocorre como de fato está legalmente previsto. 
Em muitos casos oferece-se um curso profissional em concomitância interna ao ensino médio, 
diferindo apenas na sua dimensão local dos cursos exclusivamente técnicos de Educação 
Profissional. 
Nessas instituições, que ainda estão em processo de amadurecimento quanto a sua 
missão e identidade, muito se discute a respeito da modalidade ensino médio integrado à 
formação profissional. Estão presentes inquietações como: O que é de fato integrar? Como 
estruturar o currículo para contemplar os objetivos dessa modalidade? Como fazer, para que 
de fato ocorra um ensino integrado? 
Apesar de vários avanços nesse processo, com experiências de ensino integradas com 
resultados positivos, tendo em vista os desafios impostos por essa prática e a necessidade de 
que esta modalidade esteja sustentada por uma concepção de formação omnilateral, observa-
se ainda um distanciamento para atingir plenamente os objetivos dessa modalidade. 
Atualmente no Instituto Federal de Educação do Rio Grande do Sul – IFRS, do qual a 
pesquisadora principal faz parte como docente, essas dúvidas já motivaram diversas 
discussões, reestruturação de currículos com o auxílio de professores das disciplinas de 
formação geral e profissional, tentativas de integração, isoladas e em pequenos grupos em 
torno de temas afins e projetos integradores. 
Após um longo período de discussão, construção e desconstrução, no campus Ibirubá 
do IFRS, os Projetos Pedagógicos dos Cursos (PPC) técnicos integrados ao ensino médio, 
foram reformulados no ano de 2018. Nessa reformulação, o currículo dos cursos técnicos 
 
 
19 
integrados ao ensino médio foram organizados em três núcleos de formação: núcleo básico, 
núcleo politécnico e núcleo tecnológico, os quais são perpassados pela prática profissional. 
Dentre as metodologias de ensino propostas nos PPC dos cursos, com o objetivo de 
atender a integração curricular, propõe-se a realização de projetos integradores, planejados no 
início de cada ano letivo, possibilitando diferentes temáticas de forma a abranger os três 
núcleos previstos na matriz curricular, integrando os diferentes componentes curriculares. No 
curso técnico em Mecânica integrado ao ensino médio, os projetos integradores constituem 
um componente curricular com carga horária definida. Nos demais cursos técnicos, 
agropecuária e informática integrados ao ensino médio, os projetos integradores não estão 
definidos com carga horária específica. 
Ao mesmo tempo em que se faz necessária essa integração, verifica-se dificuldades de 
aprendizagem principalmente em algumas disciplinas específicas como a Física. Essas 
dificuldades são oriundas, em muitos casos, da aprendizagem mecânica a qual a maioria dos 
alunos está submetida desde as etapas iniciais do ensino fundamental até o ensino médio. A 
Física acaba sendo uma disciplina “não apreciada” por uma quantidade significativa dos 
alunos, principalmente por conta do baixo rendimento ou fracasso escolar nela obtidos. Tendo 
em vista que o fracasso escolar tem causas variadas, faz-se necessário considerar o contexto. 
É muito comum creditar o fracasso escolar apenas à falta de disposição do aluno para a 
aprendizagem. No entanto, o professor1 é o profissional que tem a atribuição de criar 
momentos que potencializem as possibilidades de construção do conhecimento. Segundo 
Weisz (2009) uma boa situação de aprendizagem é aquela em que, devido ao problema que 
sugere para resolver, os alunos pensam sobre o conteúdo estudado e precisam tomar decisões 
em função do que se propõe. O professor é o ente responsável por garantir a circulação do 
maior número de informações possível. Além disso, o assunto trabalhado deve manter suas 
características socioculturais reais, sem se transformar em um objeto escolar vazio de 
significado social. 
Nessa perspectiva o professor é responsável pela elaboração do material de ensino 
que, de acordo com a TAS, é uma das condições para a ocorrência da aprendizagem 
significativa. A abordagem metodológica, estratégia de ensino e recursos utilizados, também 
estabelecem uma relação de relevante importância com o material instrucional, 
caracterizando-se como um ponto importante para o sucesso do processo. 
 
1 Será utilizado o termo “professor" se referindo ao docente regente de classe, independente de se tratar de 
professor ou professora. 
 
 
20 
Retomando o contexto, já anteriormente citado, podemos dizer que definir uma 
abordagem metodológica que atenda os objetivos da instituição e também o interesse dos 
alunos que procuram os Institutos caracteriza-se como uma preocupação da maioria dos 
professores. Por um lado, existe a necessidade de integrar fundamentos científicos com a área 
de formação profissional e por outro lado existe a cobrança no cumprimento de currículos e 
ementas da disciplina já que, muitos alunos não procuram os Institutos de Educação para uma 
formação profissional e sim, para terem um ensino médio gratuito e de qualidade que lhes dê 
suporte e os prepare para processos seletivos. Essas evidências são observadas e discutidas 
constantemente pelo grupo de professores da instituição e são endossados pelos relatos dos 
alunos nos questionários aplicados nesta pesquisa. 
De acordo com essa análise, é importantíssimo definir diretrizes e sugestões 
metodológicas que orientem a prática docente e atendam ao mesmo tempo os objetivos da 
proposta do currículo integrado, visando uma formação integral vinculada ao mundo do 
trabalho econtemplem a formação científica buscada pelos alunos. 
Como não há uma “receita” de como trabalhar de forma integrada, justifica-se esse 
estudo, em função das peculiaridades dessa modalidade, buscando alternativas que possam 
fomentar essa integração e promover a aprendizagem de conceitos físicos de forma 
significativa permitindo uma apropriação consistente do conhecimento. 
Por compartilhar dessas angustias, a autora principal desse trabalho, trouxe essa 
realidade e suas inquietações como temática de pesquisa de doutorado do Programa de Pós-
Graduação Educação em Ciências, Química da Vida e Saúde da Universidade Federal de 
Santa Maria. O referido programa stricto sensu oferece formação em nível de mestrado e 
doutorado, e está inserido na área de Ensino, grande área multidisciplinar da CAPES. 
Esta pesquisa se enquadra na linha de pesquisa Educação científica: processos de 
ensino e aprendizagem na escola, na universidade e no laboratório de pesquisa que realiza 
"estudos relativos ao campo da didática das ciências que envolvem investigação dos 
problemas do ensino e da aprendizagem das ciências, referenciados nos saberes da ciência, da 
filosofia, da história da ciência e das ciências da educação". (UNIVERSIDADE FEDERAL 
DE SANTA MARIA, 2018) 
As professoras Isabel Krey Garcia e Maria Cecília Pereira Santarosa, respectivamente 
orientadora e co-orientadora dessa pesquisa, também coordenam o Grupo de pesquisa em 
ensino e aprendizagem de Ciências e Matemática – GPEACIM, que fornece apoio durante 
todo o desenvolvimento da pesquisa. Fazem parte desse grupo, alunos matriculados no PPG – 
Educação em Ciência e PPG – Ensino de Física e Matemática, além de professores de 
 
 
21 
educação básica não necessariamente vinculados a universidade e outros interessados na 
temática do grupo. Nesse grupo são realizados estudos com foco no ensino e aprendizagem 
fundamentados principalmente nas Teorias dos Campos Conceituais de Vergnaud e da 
Aprendizagem Significativa de Ausubel, além de estudos sobre Interdisciplinaridade e outros 
fundamentos teóricos e metodológicos que subsidiam as pesquisas dos membros do grupo. 
As motivações para esse estudo também têm justificativas na trajetória pessoal e 
profissional da pesquisadora2. Minha formação em nível de educação básica ocorreu em duas 
escolas públicas de uma pequena cidade do interior da região norte do estado do Rio Grande 
do Sul, hoje emancipada, chamada Coqueiros do Sul e em uma escola pública da cidade de 
Carazinho, pertencente à mesma região. Como na região não existem universidades públicas, 
e meus pais não tinham condições financeiras de pagar por uma faculdade, somente depois de 
alguns anos, trabalhando em diversas profissões, babá, secretária, auxiliar de dentista, etc., 
consegui algum recurso para entrar na universidade privada, a UPF, no curso de Licenciatura 
em Matemática que na época incluía habilitação em Física. Para me manter lá estudando, 
foram quatro anos trabalhando muito para dar conta das mensalidades e assumindo mais uma 
dívida de crédito educativo que eu levaria ainda mais quatro anos, pós encerramento da 
graduação, pagando. Mesmo com toda a dificuldade em arcar com os custos da universidade, 
sou muito grata à UPF que, mais tarde, foi também a universidade na qual realizei um curso 
de Especialização em Física Experimental. Por conta de todas essas dificuldades enfrentadas 
na minha graduação, que valorizo imensamente a universidade pública que me acolheu, 
inicialmente no mestrado profissional em Ensino de Física na UFRGS e agora no doutorado 
em Educação em Ciências, na querida UFSM. Também por essa razão me sinto tão indignada 
quando vejo um representante do ministério da educação, dizendo que “a universidade deve 
ser para poucos” (2021). O ensino superior da graduação aos diferentes níveis de pós-
graduação tem que ser para todos que quiserem e que valorizam essa dádiva que é a 
educação! 
Em relação à atuação profissional na área da educação, trabalhei mais de 10 anos em 
escolas municipais e estaduais como agente educacional (administração escolar). Comecei a 
atuar como professora de Física (“debutar no ensino” como diziam na época) em uma 
instituição privada, na cidade de Carazinho, pela qual tenho muito carinho por ter me acolhido 
sem nenhuma experiência e por ter observado e acarinhado meu desenvolvimento docente. 
Posteriormente, tive a experiência de atuar como professora de Física também em escolas do 
 
2 Somente neste ponto do trabalho, será utilizada a narrativa em primeira pessoa do singular. 
 
 
22 
estado. Em 2013, ingressei como professora de educação básica técnica e tecnológica, na rede 
federal de ensino, no Instituto Federal do Rio Grande do Sul, campus Ibirubá, que como 
instituição pública e de qualidade, também apoia a capacitação de seus servidores. 
Essas vivências, tanto no ambiente escolar como em outros contextos profissionais, 
ajudaram a moldar a visão de mundo e a concepção de ensino e aprendizagem que defendo e 
reforçar minha responsabilidade com esse processo, junto aos jovens que permeiam nossas 
salas de aula. 
 
1.1 PROBLEMA DE PESQUISA 
 
Retomando os elementos já apresentados, destacamos o contexto do ensino técnico 
integrado ao ensino médio, em relação à implementação de práticas integradas e a 
aprendizagem dos conceitos físicos articulados às demais áreas do conhecimento, tanto de 
formação geral como profissional. 
As discussões a respeito da modalidade ensino médio integrado à formação 
profissional, que motiva diversas inquietações de como de fato atender a integração entre 
disciplinas técnicas e propedêuticas, bem como o estudo de revisão da literatura realizada 
nesta pesquisa, evidencia uma lacuna de metodologias que contribuam para vincular o ensino 
de Física ao curso técnico em Agropecuária integrado ao ensino médio. Apesar do estudo 
destacar algumas pesquisas realizadas nesse contexto educacional, ainda são insipientes para 
fomentar a integração curricular veementemente defendida para essa modalidade de ensino. 
A partir dessa necessidade, construiu-se uma proposta de ensino baseada na 
metodologia de Unidades de Ensino Potencialmente Significativas (UEPS), articulada com a 
Metodologia de Projetos Experimentais de Aprendizagem (PEA)3 nas etapas de diferenciação 
progressiva e reconciliação integradora das UEPS. O objetivo de articular as UEPS aos 
projetos experimentais foi fomentar a integração entre conceitos físicos e conceitos da área 
técnica. A área técnica definida para essa integração foi a área das Ciências Agrárias, com a 
elaboração e implementação do material instrucional para uma turma do 2º ano do curso 
técnico em Agropecuária integrado ao ensino médio. 
Face ao exposto, destacamos como problemática dessa pesquisa: 
 
3 PEA: denominação utilizada para Projetos experimentais de aprendizagem. Esta proposta baseou-se no estudo 
e construção de protótipos experimentais aplicados ao contexto da área técnica da agropecuária para a 
aprendizagem dos conceitos físicos de Hidrostática e Hidrodinâmica. Será detalhada e fundamentada na sessão 
4.3.2. 
 
 
23 
Quais as implicações do processo de intervenção pedagógica a partir da 
implementação de Unidades de Ensino Potencialmente Significativas (UEPS) articuladas 
com uma metodologia de Projetos Experimentais de Aprendizagem (PEA), para o domínio 
progressivo dos campos conceituais da Hidrostática e da Hidrodinâmica, numa perspectiva 
contextualizada ao curso técnico em Agropecuária integrado ao ensino médio? Quais as 
potencialidades e limitações dessa proposta metodológica para fomentar a integração 
curricular, vinculando os conhecimentos da Física com a área técnica da Agropecuária? 
 
1.2 OBJETIVOS 
 
1.2.1 Objetivo Geral 
 
A partir da temática delimitada, esta pesquisa objetiva investigar no processo de 
intervenção pedagógica, como consequência da implementação de materialinstrucional 
articulando UEPS e PEA, evidências de aprendizagem significativa e os invariantes 
operatórios mobilizados de forma explícita pelos alunos em situação-ação do contexto da área 
técnica da Agropecuária, para o domínio progressivo dos campos conceituais e da 
Hidrostática e da Hidrodinâmica e as potencialidades desse processo para fomentar a 
integração no contexto do ensino médio integrado. 
 
1.2.2 Objetivos Específicos 
 
Para uma melhor organização, os objetivos específicos foram classificados em blocos 
de acordo com suas características e aspectos específicos no desenvolvimento da pesquisa: 
objetivos de reconhecimento do contexto da pesquisa; objetivos de fundamentações teóricas e 
metodológicas; objetivos do processo de ensino durante a intervenção e; objetivos intrínsecos 
da pesquisa. 
 
1.2.2.1 Objetivos de reconhecimento do contexto da pesquisa 
 
a) entender as finalidades do ensino médio integrado a educação profissional no contexto 
local e social e as concepções dessa modalidade de ensino; 
 
 
24 
b) identificar nas ementas do curso técnico em Agropecuária integrado ao ensino médio 
possibilidades de estabelecer relações profícuas com a Física a fim de desenvolver atividades 
interdisciplinares e contextualizadas com a área técnica; 
c) identificar as concepções dos professores do curso em relação a modalidade ensino médio 
integrado a educação profissional e às relações interdisciplinares; 
d) identificar o perfil dos estudantes do curso técnico em agropecuária integrado ao ensino 
médio a fim de justificar a utilização do contexto da área técnica como fator que auxilia a 
intencionalidade do aluno no processo de ensino e aprendizagem. 
 
1.2.2.2 Objetivos de fundamentação teórica e metodológica 
 
a) verificar, propostas de ensino que relacionem os campos conceituais da agropecuária com a 
Física, principalmente dos campos conceituais da Hidrostática e da Hidrodinâmica, numa 
perspectiva interdisciplinar e/ou contextualizada; 
b) estudar e analisar metodologias, recursos e estratégias que propiciem a integração 
curricular e a aprendizagem significativa e que possam ser adequadas ao contexto da 
pesquisa; 
c) identificar situações da área técnica da agropecuária que se utilizem de conceitos físicos 
para seu entendimento e efetivação; 
d) estruturar uma proposta didático-metodológica, explorando diversas situações que 
possibilitem a aprendizagem significativa dos conceitos da Física numa perspectiva 
contextualizada com a área da Agropecuária; 
e) elaborar um material instrucional, baseado nas etapas sequenciais das UEPS articuladas 
com metodologia de projetos experimentais, contextualizado com as situações da 
Agropecuária, como ferramenta facilitadora da aprendizagem significativa. 
 
1.2.2.3 Objetivos do processo de ensino durante a intervenção 
 
a) implementar o material instrucional elaborado, utilizando recursos e estratégias variados 
com foco no domínio progressivo dos conceitos físicos e na busca de evidências de 
aprendizagem significativa; 
b) promover situações que possibilitem que os alunos possam externalizar seus 
conhecimentos, tanto na forma predicativa como na forma operatória observada no sujeito em 
ação, aplicada a área de formação profissional; 
 
 
25 
c) estimular a autonomia dos alunos, como sujeitos ativos no processo de construção do 
conhecimento, valorizando os processos de pesquisa e investigação dos aspectos condizentes 
com os fenômenos físicos do dia a dia do ser humano e do profissional da área técnica. 
 
1.2.2.4 Objetivos específicos da pesquisa 
 
a) compreender o processo e a evolução conceitual, tomando como objeto de análise um 
conjunto de situações e conceitos dos campos conceituais da Hidrostática e da Hidrodinâmica 
desenvolvidos a partir das etapas da UEPS; 
b) verificar, a partir da externalização dos invariantes operatórios pelos alunos, as formas 
predicativas e operatórias do conhecimento dos campos conceituais da Hidrostática e 
Hidrodinâmica mobilizados no planejamento e execução de projetos experimentais de 
aprendizagem no contexto da área técnica da agropecuária; 
c) avaliar a efetividade do material instrucional e abordagem de ensino utilizados, na 
perspectiva do domínio progressivo dos campos conceituais e evidências de aprendizagem 
significativa; 
d) apresentar aspectos de mudanças de ação e concepção na prática docente a partir da 
intervenção realizada; 
e) possibilitar, caso possua uma asserção de valor favorável, que a proposta seja disseminada 
para outras instituições que ofereçam o curso técnico em Agropecuária integrado ao ensino 
médio e/ou possa ser adequada a outros cursos da mesma modalidade de ensino. 
 
1.3 ESTRUTURA DA TESE 
 
O presente trabalho encontra-se estruturado em capítulos. O capítulo atual contempla 
uma breve discussão sobre a temática da pesquisa, a partir da realidade educacional, 
principalmente da modalidade de ensino técnico integrado ao ensino médio e algumas 
particularidades do ensino de Física, desencadeando para a justificativa, o problema, os 
objetivos geral e específicos da pesquisa e a estrutura da tese. 
O capítulo 2 apresenta estudos de revisão da literatura sobre os temas centrais dessa 
pesquisa: UEPS sobre Hidrostática e Hidrodinâmica, metodologias de projetos associadas às 
UEPS, ensino de Física no contexto da modalidade de ensino técnico integrado ao ensino 
médio. 
 
 
26 
São apresentados, no capítulo 3 os aportes teóricos de aprendizagem que 
fundamentaram a pesquisa desde a definição dos objetivos, elaboração do material 
instrucional, identificação de situações e recursos didáticos, bem como a análise dos 
resultados obtidos. Inicialmente contempla-se a filosofia cognitivistas de Ensino e 
Aprendizagem que sustenta as Teorias dos Campos Conceituais de Vergnaud e da 
Aprendizagem Significativa de Ausubel. Também nesse capítulo, estão contemplados 
fundamentos históricos e de legislação em relação a educação profissional, principalmente no 
que se refere à concepção de ensino médio integrado e ao ensino de Física. 
O capítulo 4 apresenta a metodologia da pesquisa, abordando inicialmente os 
fundamentos metodológicos da pesquisa e sua classificação quanto aos aspectos de 
abordagem, natureza, objetivos e procedimentos metodológicos. Destaca as etapas 
procedimentais da pesquisa para atender os objetivos, os instrumentos utilizados na análise de 
dados e o contexto da intervenção pedagógica. Antes de detalhar o material instrucional que 
fora implementado, destaca os fundamentos teóricos e metodológicos que foram utilizados 
para sua construção. 
Na sequência, o capítulo 5 descreve o processo de intervenção pedagógica, 
contemplando a implementação das UEPS e o processo de planejamento, execução e 
apresentação dos projetos experimentais pelos alunos. Organiza e discute os resultados 
obtidos, de acordo com os instrumentos definidos no capítulo 4. 
Finalizando esta tese, no capítulo 6 são apresentadas as conclusões sobre a pesquisa, 
sua asserção de valor e perspectivas de estudos futuros. 
 
 
 
 
27 
2 REVISAO DA LITERATURA 
 
A fim de atender um bloco específico de objetivos, uma das etapas dessa pesquisa 
concentra-se nos estudos de revisão da literatura. Esses estudos têm por finalidade conhecer 
os resultados e limitações dos trabalhos que vem sendo realizados e compartilhados na 
comunidade científica e promover uma pesquisa com um diferencial em relação a essas. 
Os trabalhos de revisão são definidos, por Noronha e Ferreira (2000, p. 191), como: 
 
[...] estudos que analisam a produção bibliográfica em determinada área temática, 
dentro de um recorte de tempo, fornecendo uma visão geral ou um relatório do 
estado da arte sobre um tópico específico, evidenciando novas ideias, métodos, 
subtemas que têm recebido maior ou menor ênfase na literatura selecionada. 
 
A partir da temática dessa pesquisa,foram realizados estudos referentes aos tópicos 
centrais dessa pesquisa: utilização de UEPS no ensino de Física, especificamente sobre os 
campos conceituais da Hidrostática e da Hidrodinâmica; metodologia de projetos 
experimentais associada às UEPS e ensino de Física no contexto da modalidade de ensino 
técnico integrado ao ensino médio. 
Para tanto, foram utilizadas as plataformas de busca Google Acadêmico, Portal de 
periódicos da Cappes e Scielo utilizando descritores (palavras chave) específicos para cada 
tópico. Cabe destacar que os estudos de revisão da literatura contemplaram apenas referências 
nacionais, tendo em vista o contexto do ensino de Física no curso técnico em Agropecuária 
integrado ao ensino médio, como uma realidade educacional brasileira dentro dos Institutos 
Federais de Educação, Ciência e Tecnologia. Além disso, essa a restrição justifica-se pelo 
enquadramento metodológico da pesquisa, caracterizado como estudo de caso. O trabalho de 
revisão filtrou trabalhos publicados a partir de 2010. 
 
2.1 UEPS NO ENSINO DE FÍSICA 
 
No ano de 2019, juntamente com outros colegas do grupo de pesquisa GPEACIM, 
iniciamos um estudo de revisão bibliográfica com o objetivo de investigar de que forma as 
Unidades de Ensino Potencialmente Significativas (UEPS) têm sido utilizadas como 
metodologia de ensino, principalmente na Educação Básica e quais os resultados obtidos a 
partir da sua implementação em relação aos aspectos de aprendizagem e de avaliação da 
metodologia. Essa pesquisa ainda não foi finalizada e está pendente de uma análise mais 
aprofundada e da discussão dos resultados. 
 
 
28 
No entanto, os resultados numéricos obtidos, fornecem um panorama da utilização 
das UEPS como metodologia de ensino. Foram verificados 269 trabalhos sobre UEPS 
distribuídos em Teses, Dissertações, trabalhos de conclusão de curso e Artigos. Desse 
quantitativo, identificamos 121 propostas de UEPS, implementadas ou não, contemplando 
tópicos de Física. Uma possibilidade que justifique essa incidência de trabalhos na Física, 
pode ser pelo fato de que o professor Moreira, responsável pela proposição desta 
metodologia, ter formação e vasta atuação em Ensino de Física. Além da Física, outras 
disciplinas como Química e Matemática também apresentam um número considerável de 
propostas de UEPS. Esse números mostram que a metodologia já encontra-se disseminada nas 
diversas áreas do conhecimento. Quanto à esse aspecto, há de se salientar e valorizar o 
cuidado que o professor Moreira teve de trazer, no seu artigo sobre UEPS, exemplos de UEPS 
contemplando campos conceituais com mais de uma disciplina. 
Nesta pesquisa, o foco da revisão bibliográfica se concentra nas UEPS específicas 
sobre os tópicos de Hidrostática e Hidrodinâmica. 
Utilizando as palavras chave “Unidade de ensino potencialmente significativa” e 
“UEPS” combinadas com conceitos específicos da Hidrostática e da Hidrodinâmica, 
atualizamos os resultados dessa revisão. Destacamos no Quadro 1, os trabalhos selecionados 
que contemplaram a combinação de descritores. 
 
Quadro 1 - Trabalhos que contemplam propostas de UEPS sobre os campos conceituais de 
Hidrostática e Hidrodinâmica 
 
(continua) 
Nº Autores Título Tipo Ano Conceitos 
desenvolvidos nas 
UEPS 
01 David Paulo Unidades de ensino 
potencialmente 
significativas (UEPS) em 
ambientes virtuais de 
aprendizagem (AVA) 
como instrumento de 
aprendizagem 
significativa de Física no 
ensino médio. 
Dissertação 2013 Leis de Newton, 
centro de gravidade, 
densidade, pressão, 
dinâmica dos fluidos, 
princípio de 
Bernoulli. 
 
 
 
 
 
 
 
 
29 
Quadro 1 - Trabalhos que contemplam propostas de UEPS sobre os campos conceituais de 
Hidrostática e Hidrodinâmica 
(continuação) 
Nº Autores Título Tipo Ano Conceitos desenvolvidos 
nas UEPS 
02 Vladimir 
Meneses de 
Brito Feitosa 
Unidade de Ensino 
potencialmente 
significativa em 
Hidrostática. 
Dissertação 2017 
Densidade, massa 
específica e pressão em 
fluidos, princípio de 
Pascal e princípio de 
Arquimedes. 
03 Eduardo 
Conceição 
Fortaleza 
Proposta de uma 
UEPS para 
desenvolver os 
temas densidade e 
pressão no ensino 
médio. 
Dissertação 2018 Pressão e densidade. 
 
04 Alcilene 
Balica 
Monteiro 
Aplicação de Kit 
didático em aulas 
de Hidrostática no 
ensino médio na 
perspectiva da 
aprendizagem 
significativa. 
Dissertação 2019 Densidade, massa 
específica e pressão em 
fluidos, princípio de 
Pascal e princípio de 
Arquimedes. 
 
Fonte: A autora. 
 
Paulo (2013) em sua pesquisa, objetivou desenvolver e testar uma UEPS inseridas em 
um ambiente virtual de aprendizagem, na plataforma Moodle, como instrumento de 
aprendizagem de Física. O tema trabalhado na UEPS foi a física do voo e os conteúdos 
abordados foram os princípios da dinâmica e princípio de Bernoulli. Destaca como resultado 
que as UEPS e o AVA Moodle despertam os alunos como sujeitos ativos na construção dos 
seus próprios conhecimentos. Atribui ao professor a responsabilidade de promover atividades 
para instigar o envolvimento do discente nas interações dialógico-problematizadoras e na 
aprendizagem colaborativa. 
Feitosa (2017) realizou uma pesquisa com o objetivo de implementar e investigar a 
metodologia de UEPS para o ensino do conteúdo físico de Hidrostática. Desenvolveu uma 
UEPS para alunos do 1º Ano do ensino médio em uma escola do Ceará. Após a 
implementação da UEPS avaliou que é vantajoso aos alunos a utilização de novas 
 
 
 
 
 
 
30 
metodologias, principalmente utilizando perguntas estimuladoras, experiências e vídeos para 
dinamizar o aprendizado, e seguindo a sequência proposta na UEPS consegue- se verificar 
indícios de uma aprendizagem significativa por parte dos alunos. 
A pesquisa de Fortaleza (2018) teve como objetivo elaborar uma sequência de ensino 
seguindo os passos da UEPS, tendo como eixo norteador o ensino dos conceitos de densidade 
e pressão, a partir de elementos inseridos no cotidiano do estudante de ensino médio, 
buscando um material de ensino que seja acessível ao professor, que valorize o aspecto 
inovador do processo de ensino e aprendizagem na contemporaneidade e que tenha 
significado para o aprendiz. Entre os recursos utilizados na UEPS destacam-se atividades 
experimentais. Utilizou-se da análise de um teste inicial e um teste final. Concluiu que as 
UEPS proporcionaram aos alunos uma predisposição para aprender e buscar o conhecimento 
de uma forma ativa e demonstrou evolução conceitual significativa acerca do tema densidade 
e pressão e destacou a importância do professor na condução das explicações e 
argumentações que que permitiram a discussão e a interpretação do tema de forma mais 
significativa, permitindo observar, avaliar, adequar e validar as ações dos alunos no processo 
de ensino e de aprendizagem. Avalia a UEPS desenvolvida sobre densidade e pressão com um 
material potencialmente significativo. 
Monteiro (2019), em sua dissertação apresentada ao Mestrado Nacional Profissional 
em Ensino de Física, objetivou desenvolver uma metodologia didática para o ensino dos 
temas da Hidrostática no ensino médio, utilizando-se de uma UEPS, apoiada por um material 
curricular (kit didático) com os seguintes experimentos demonstrativos: braço hidráulico, 
prensa hidráulica, escavadeira hidráulica, sistema de freio hidráulico e ludião. A atividade foi 
implementada com alunos do segundo ano do curso técnico em informática integrado ao 
ensino médio do instituto federal de educação do Acre. No desenvolvimento do estudo foram 
aplicados três testes sendo o primeiro para identificação dos sub funções, o segundo para 
avaliar qualitativamente se houve ancoragem do novo conhecimento, através do produto 
educacional e um terceiro para verificar a temporalidade de fixação dos novos conhecimentos. 
Os resultados indicaram que houve, pelos estudantes, um melhor entendimento dos temas da 
hidrostática eque as metodologias de ensino apresentadas contribuíram para a concepção e 
construção de uma linguagem científica, envolvendo os conhecimentos prévios adquiridos 
(subsunçores). Possibilitou uma avaliação ao longo do processo, favorecendo mais de uma 
forma de abordagem dos temas, de maneira progressiva e integradora, além de ser realizada 
com etapas individuais e coletivas entre os estudantes, professor pesquisador e o docente 
titular da componente curricular de Física. 
 
 
31 
A partir do resumo dessas pesquisa, destacamos algumas similaridades com nossa 
pesquisa. A principal similaridade se refere aos conceitos desenvolvidos nas UEPS, resultado 
obtido pela restrição utilizadas na pesquisa. Contudo, é possível identificar similaridades em 
relação à utilização do Princípio de Bernoulli em situação aplicada e a utilização de 
simuladores de Hidrodinâmica como, por exemplo, o simulador disponível na página da 
Universidade do Colorado “Pressão do fluido e fluxo4” (PAULO, 2013). Outra semelhança 
evidenciada se refere à utilização de atividades experimentais nas diversas etapas da UEPS 
(FEITOSA, 2017; FORTALEZA, 2018). 
Em relação ao trabalho de Monteiro (2019), é possível elencar uma maior 
similaridade. Destacamos a utilização do (kit didático) com experimentos demonstrativos: 
braço hidráulico, prensa hidráulica, escavadeira hidráulica, sistema de freio hidráulico e 
ludião para explorar os conceitos de Hidrostática e o público-alvo do processo, uma turma do 
ensino médio de um curso técnico integrado ao ensino médio de um Instituto Federal. 
 
2.2 METODOLOGIA DE PROJETOS 
 
A aprendizagem baseada por projetos (ABP) e a metodologia de projetos, apresentam 
diversas concepções e orientações metodológicas. A concepção de metodologia de projetos, 
adotada nesta pesquisa, destaca a flexibilidade de procedimentos e o objetivo principal de 
fazer com que o aluno participe efetivamente de todo o processo de construção de 
conhecimento. 
No contexto dessa pesquisa adotamos uma metodologia de projetos de aprendizagem 
designada como experimental, baseados no estudo e construção de protótipos experimentais 
aplicados ao contexto da área técnica da agropecuária para a aprendizagem dos conceitos 
físicos de Hidrostática e Hidrodinâmica. Esses projetos culminam com as etapas finais das 
UEPS – a partir da etapa 4 – para atender os princípios da diferenciação progressiva e da 
reconciliação integradora, pressupostos da Aprendizagem Significativa. 
Nesse sentido, verificamos na bibliografia, pesquisas sobre a utilização da 
Metodologia de projetos e Aprendizagem Baseada em Projetos voltadas ao Ensino de Física. 
Foram utilizados os descritores combinados: “Metodologia de projetos” e Ensino de 
Física/Física e “Aprendizagem Baseada em Projetos” e Ensino de Física/Física. Dos trabalhos 
 
4 Disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/fluid-pressure-and-flow. 
 
 
 
32 
encontrados nas plataformas de busca, foram selecionados apenas três, devido à aproximação 
com os demais temas dessa pesquisa. 
Destacamos no Quadro 2, os trabalhos selecionados que contemplaram a combinação 
de descritores. 
 
Quadro 2 - Trabalhos selecionados sobre Metodologia de Projetos 
 
Nº Autores Título Tipo Ano 
01 Ananias de Oliveira 
Lima 
Uso da metodologia de projetos 
visando uma aprendizagem 
significativa de Física: um estudo 
contextualizado das propriedades do 
solo. 
Dissertação 2010 
02 Mara F. Parisoto Ensino de Termodinâmica a partir de 
situações da Engenharia: integrando 
as metodologias de projetos e as 
unidade de ensino potencialmente 
significativa. 
Tese 2015 
03 Mara F. Parisoto, 
Marco A. Moreira e 
Alex S. Kilian 
Efeito da aprendizagem baseada no 
Método de Projetos e na Unidade de 
Ensino Potencialmente Significativa 
na retenção do conhecimento: uma 
análise quantitativa. 
Artigo 2016 
04 Terrimar I. 
Pasqualetto, Eliane A. 
Veit, Ives S. Araújo 
Aprendizagem Baseada em Projetos 
no Ensino de Física: uma revisão da 
Literatura. 
Artigo 2017 
05 Terrimar Ignácio 
Pasqualetto 
O ensino de Física via aprendizagem 
baseada em projetos: um estudo à luz 
da teoria antropológica do didático. 
Tese 2018 
 
Fonte: A autora. 
 
O objetivo da pesquisa de Lima (2010) consistiu em avaliar a eficácia da metodologia 
de projetos na contextualização dos conceitos de Física no ensino da Ciência do Solo. O autor 
realizou um ensaio experimental no IFES Campus Santa Teresa com uma turma de alunos do 
Curso Técnico em Agropecuária Integrado ao Ensino Médio, matriculados na disciplina de 
Física. Os alunos participaram de atividades pedagógicas conceituais de física, tendo os 
conceitos de solo como tema gerador da metodologia de projetos, com o intuito de 
desenvolver um trabalho interdisciplinar e contextualizado. Esses conceitos foram 
empregados na realização de atividades de laboratório para a determinação da textura, 
densidade, umidade e porosidade total das amostras de solo. A pesquisa concluiu que a 
metodologia utilizada possibilitou maior interesse dos alunos, demonstrado pelo entusiasmo 
 
 
33 
pelas atividades desenvolvidas, promoveu um melhor entendimento do conceito de solo e 
uma visão contextualizada do comportamento da água no solo em face das características da 
textura e de suas correlações com as grandezas físicas como massa, densidade, velocidade e 
umidade estudadas no Ensino Médio. 
A tese de Parisoto (2015) destaca-se nessa revisão bibliográfica pelas semelhanças 
com esta pesquisa. A autora buscou desenvolver e avaliar uma proposta didática composta por 
situação de Física aplicadas à Engenharia, Unidades de Ensino Potencialmente Significativas 
e o Método de Projetos na perspectiva de Rogers. Na pesquisa foram construídas duas UEPS 
de Termodinâmica que, integradas ao Método de Projetos e as situações-problema, foram 
implementada em três turmas mistas da Engenharia (duas de controle e uma experimental). A 
pesquisadora concluiu que após o processo de instrução, a maioria dos alunos mostrou 
indícios de Aprendizagem Significativa, conceitual e procedimental e de aplicação, inclusive 
apresentando maior retenção desses conceitos em relação a turma de controle. 
No artigo da mesma autora (PARISOTO et al., 2016) estão sintetizados o processo de 
instrução e os resultados obtidos na tese, que forneceram indicativos de que a estratégia 
proposta foi potencialmente facilitadora da aprendizagem significativa. 
A pesquisa de Pasqualetto (2018), teve como objetivo acompanhar, no contexto de um 
Instituto Federal, o processo de transposição praxeológica da metodologia Aprendizagem 
Baseada em Projetos (ABP) para a disciplina de Física do Ensino Médio. Através de um 
estudo teórico sobre a proposta de ABP na perspectiva de Bender, uma professora de Física, 
interessada em implementar uma iniciativa de ABP, foi acompanhada com o intuito de 
investigar tanto a fase de transposição externa (contato inicial com a ABP e planejamento da 
iniciativa) quanto a de transposição interna (execução da proposta planejada). As análises 
comparativas entre a proposta de Bender e a proposta planejada e com as ações efetivamente 
executadas, apontaram uma série de modificações na metodologia proposta por Bender. O 
pesquisador discute as motivações da docente para essas modificações. Essas constatações 
foram utilizadas para sugerir ações que podem colaborar com a implementação e 
disseminação da ABP. 
Em outro trabalho, do mesmo autor, é apresentada uma breve revisão histórica da ABP 
e, através de um estudo de revisão bibliográfica, são identificadas e descritas as principais 
concepções e orientações metodológicas a respeito da ABP, bem como os referenciais 
teóricos de aprendizagem e metodologias de pesquisa que têm sido utilizados. Os resultados 
desse estudo apontam predominância da metodologia qualitativa nas pesquisas sobre o tema, 
considerável dispersão das concepçõese orientações metodológicas e preocupante descuido 
 
 
34 
acerca dos referenciais teóricos de aprendizagem. (PASQUALETTO, VEIT e ARAÚJO, 
2017) 
Identificamos similaridade com a pesquisa de Lima (2010) no que tange à utilização 
da metodologia de projetos na contextualização dos conceitos de Física com a área técnica da 
Agropecuária. Os sujeitos da pesquisa também foram alunos do Curso Técnico em 
Agropecuária Integrado ao Ensino Médio, matriculados na disciplina de Física. O objetivo da 
pesquisa consistiu em utilizar a metodologia de projetos em torno do tema gerador conceitos 
de solo como elemento contextualizador para relacionar e dar sentido aos conceitos físicos. O 
conceito de densidade também foi um conceito trabalhado nas duas pesquisa. 
Já os trabalhos de Pasqualetto (2018) e Pasqualetto, Veit e Araújo (2017) auxiliaram 
na fundamentação teórica metodológica da modalidade de projetos utilizados nesta pesquisa. 
A partir das concepções e orientações metodológicas a respeito da ABP e da Metodologia de 
projetos apresentadas pelos autores, elencamos pressupostos para fundamentar 
metodologicamente a proposta adaptada para a nossa pesquisa. 
Em termos de semelhanças com a pesquisa apresentada nesta tese, a pesquisa de 
Parisoto (2015) se destaca entre as demais descritas nesse estudo de revisão, pois, utiliza as 
UEPS articuladas com o Método de Projetos. 
 
2.3 ENSINO DE FÍSICA NO ENSINO MÉDIO INTEGRADO 
 
A investigação a respeito do ensino de Física no contexto do ensino médio integrado 
foi realizada a partir da combinação dos descritores: “ensino médio integrado” e “ensino de 
Física”. 
Dessa busca, resultaram trabalhos que relataram implementação de propostas de 
ensino e aprendizagem nessa modalidade de ensino integrado e também pesquisas de 
levantamento sobre as possibilidades de integração entre a Física e as disciplinas de formação 
técnica, tanto em documentos oficiais como através da percepção de estudantes, professores e 
gestores. 
Destacamos no Quadro 3, os trabalhos selecionados que contemplaram a combinação 
de descritores. 
 
 
 
 
 
 
35 
Quadro 3 - Trabalhos selecionados sobre ensino de Física no ensino médio integrado 
 
Nº Autores Título Tipo Ano 
01 Elidionete de Andrade Ensino de Física no ensino 
médio integrado: estudo de caso 
do projeto energia solar para 
comunidade de baixa renda. 
Monografia 2014 
02 Luiz P. F. Lima Ensino de Hidrostática voltada 
para a irrigação de frutos e 
hortaliças, através da 
aprendizagem significativa. 
Dissertação 2016 
03 Jonas C. da Silva Abordagem interdisciplinar no 
Ensino da Física Térmica em 
um curso Técnico em 
Edificações a partir da 
construção de um forno solar. 
Tese 2018 
04 Lucas N. Oliveira e 
Morais, T. C. S. 
Investigação sobre fatores de 
sucesso e insucesso da 
disciplina de física no ensino 
médio técnico integrado na 
percepção de alunos, 
professores e gestores do 
Instituto Federal de Goiás – 
campus Goiânia. 
Artigo 2019 
05 Saulo A. Gomes, 
Adriana O. dos Santos 
e Damião P. Meira 
Filho 
O ensino de Física na formação 
do técnico em edificações do 
IFPA campus Santarém. 
Artigo 2020 
06 Cristiane M. Soares e 
Lucas A. Souza 
Estudo e proposta de 
interdisciplinaridade entre a 
Física e as disciplinas 
específicas do curso técnico de 
automação industrial integrado 
ao ensino médio do IFPR – 
campus Telêmaco Borba. 
Artigo 2020 
07 Danilo A. Souza e M. 
C. M. Penido 
A física no ensino médio 
técnico integrado em 
edificações no Instituto Federal 
da Bahia: uma análise a partir 
do projeto pedagógico do 
curso. 
Artigo 2020 
 
Fonte: A autora. 
 
 
 
36 
A pesquisa de Andrade (2014) pretendeu estudar e conhecer como é realizado o ensino 
de Física em um campus do Instituto Federal do Paraná e mostrar qual o aprendizado dos 
alunos através do projeto Energia Solar para Comunidades de Baixa Renda. O público-alvo da 
pesquisa foram turmas de segundo ano do curso técnico em Florestas e em Mecânica, que 
tiveram os resultados, em relação a aprendizagem dos conceitos físicos, comparados e 
analisados em função do nível de aprofundamento e participação no projeto. Concluiu que a 
turma que participou mais efetivamente do projeto, obtiveram melhor rendimento e que o 
ensino de Física na instituição tem métodos diversificados e o uso de laboratórios e práticas 
tem auxiliado no ensino e aprendizagem dos alunos. 
A pesquisa de Lima (2016) foi realizada com alunos do curso técnico integrado em 
Alimentos do IFRN e contemplou uma proposta para explorar situações de um ambiente de 
cultivo de frutos e hortaliças, expondo os alunos a experiências reais que, posteriormente, 
facilitasse o aprendizado de outros conceitos da hidrostática em aulas teóricas e práticas. Ao 
longo da pesquisa, o professor realizou alguns experimentos no laboratório, tanto com 
materiais sofisticados como de baixo custo, com o intuito de elevar os subsunçores da 
estrutura cognitiva dos alunos em níveis mais concretos e complexos, ou seja, de 
conhecimentos prévios sobre densidade, pressão, pressão hidrostática, vazão e equação de 
continuidade. Em uma etapa seguinte realizou a aplicação dos conceitos físicos aprendidos, 
através da Aprendizagem Significativa de D. Ausubel, na irrigação de frutos e hortaliças do 
campus, através da construção de materiais de baixo custo. Os instrumentos da pesquisa 
contemplaram um questionário de pré e pós teste e entrevista com os alunos. Os resultados da 
pesquisa mostraram que na maioria dos alunos evidenciou-se Aprendizagem Significativa e 
que houve participação total nas atividades práticas. 
A pesquisa de Silva (2018), buscou investigar as implicações de um trabalho 
interdisciplinar entre a disciplina de Física e Conforto das edificações, para o campo 
conceitual da física térmica e das propriedades térmicas dos materiais, no segundo ano do 
curso técnico em edificações integrado ao ensino médio do Instituto Federal Farroupilha. O 
autor destacou na pesquisa, além dos pressupostos de aprendizagem da TAS, TCC e 
interdisciplinaridade, o currículo integrado. A proposta teve como elemento motivador a 
construção do forno solar e culminou com a realização de uma avaliação interdisciplinar 
sobre os principais conceitos convergentes das duas disciplinas. Os resultados apontaram 
evidências de aprendizagem significativa dos principais conceitos envolvidos e apresenta a 
perspectiva de desenvolver mais trabalhos interdisciplinares. 
 
 
37 
O objetivo do trabalho de Oliveira e Morais (2019) foi analisar o índice de sucesso e 
insucesso da disciplina de Física dos sete cursos do ensino médio de nível técnico integrado 
oferecidos pelo IFG – Campus Goiânia, com base nas notas obtidas pelos alunos no decorrer 
do ano de 2017. A pesquisa também utilizou como instrumento, questionários com alunos, 
professores e gestores da instituição. Os resultados apontaram a necessidade de i) propor 
melhorias na instituição, como novos recursos para incentivar os estudantes a obter mais 
interesse nos estudos da disciplina de Física, ii) novas metodologias de ensino de Física para 
aumentar o índice de sucesso, iii) melhorar as atividades extraclasse oferecidas pela 
instituição como, monitorias, iniciação científica entre outros, iv) melhorar a metodologia do 
professor aplicando atividades práticas, v) aprimorar a relação gestores e alunos para novas 
oportunidades de ensino. 
O objetivo do estudo realizado por Gomes, Santos e Meira Filho (2020), a partir de um 
estudo bibliográfico documental de abordagem qualitativa, foi analisar as relações existentes 
entre a disciplina Física e as Disciplinas Específicas do Curso técnico em Edificações do 
IFPA campus Santarém, identificando as possibilidades de integração para a promoção do 
perfil de formação esperado ao egresso deste curso. Como resultados destaca-se a necessidade 
de uma compreensão mais abrangente do ensino de Física, a qual