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Didáctica de Física 1 Diapositivos de Didáctica de Física 1 & 2 (sebenta de aulas teóricas e praticas) Mário S. Baloi (Ph.D) UNIVERSIDADE PEDAGÓGICA FACULDADE DE CIÊNCIAS NATURAIS E MATEMÁTICA DEPARTAMENTO DE FÍSICA MAIO - 2013 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 Didáctica de Física 1 2 COMPETÊNCIAS OBJECTIVOS 1 Planificar a tomada de decisões tendentes a melhorar o processo de ensino-aprendizagem, apoiando-se num quadro teórico fundamentado. Capacitar os estudantes a reflectir sobre o ensino de Física na escola sobre porquê, para quê, e como ensinar e aprofundar e alargar seus os conhecimentos e capacidades sobre a Física, Pedagogia e Psicologia. 2 Usar de forma criativa e diversificada, métodos e estratégias de ensino-aprendizagem na sala de aulas, centrados no aluno e que tomam em conta os saberes iniciais dos alunos. Desenvolver capacidades e habilidades dos futuros professores na planificação, preparação do processo de ensino-aprendizagem de forma científica, interessante e contextualizada 3 Conceber, resolver, gerir e avaliar tarefas adequadas para o nível dos alunos, tanto do tipo qualitativo como prático e experimental, em sala de aulas, visando desenvolver as competências dos seus alunos. Capacitar o estudante a planificar, projectar, realizar e avaliar criticamente, as experiências escolares 4 Elaborar e usar meios de ensino, experimentais e editoriais que necessite para a realização de uma aula mais activa e interessante para os seus alunos. Incentivar os estudantes na procura de soluções simples e locais às dificuldades no processo de ensino em Moçambique Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 Didáctica de Física 1 – CONTEUDOS 3 CONTEÚDOS S TEMAS SUBTEMAS/ELEMENTOS 1 Introdução à Didáctica de Física 1.1 Didáctica como teoria curricular 1S 1.2 Didáctica como teoria crítico-construcionista 1.3 Didáctica como teoria de ensino 1.4 Sistema Nacional de Educação: Integração e diversificação do ensino 1.5 Programas de ensino de física 2 Princípios gerais da educação no ensino de física 2.1 Conceito sobre “princípios” educacionais 4S 2.2 Tudo com todos sentidos 2.3 Da actividade a autonomia 2.4 Non schulae, sed vitae discimus/Ligação do ensino à sociedade 2.5 Exigência à medida 2.6 Consolidação (quando se tem preto no branco) 2.7 Princípios educacionais no Plano Curricular em Moçambique 3 Métodos & concepções de ensino de física 3.1 Ensino Expositivo, aprendizagem mecânica/repetitiva & aprendizagem receptiva significativa 6S 3.2 Ensino Genético/Evolucionista 3.3 Mapas conceituais no ensino/aprendizagem da física, elaboração e avaliação de mapas conceituais 3.4 Ensino por (re) Descoberta (método de solução de problemas) 3.5 Ensino exemplificativo (p.ex: método experimental da física no ensino) 3.6 Exemplificação de métodos de ensino de física e de mapas conceituais 4 Ensino de conceitos e leis da física 4.1 Mapas conceituais 3S 4.2 Conceitos qualitativos 4.3 Conceitos quantitativos 4.4 Nível comparativo e nível quantitativo 5 Fundamentos da teoria de actividades de aprendizagem 5.1 Teoria da actividade 2S 5.2 Zona de desenvolvimento proximal Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 Didáctica de Física 2 4 COMPETÊNCIAS OBJECTIVOS 1 Dominar os conteúdos conceptuais e processuais dos programas de física da 8ª à 10 Classes. Capacitar os futuros professores na elaboração de alternativas metodológicas de ensino (não receitas) em temas seleccionados da Física escolar do 1o Ciclo do Ensino Secundário Geral (8a à 10a Classe). 2 Elaborar planos de lição modernos e contextualizados. Capacitar os estudantes a apresentar planos de lição de física (orientados à ilustração aos fenómenos, à mudanças conceptuais, a exemplificação do método experimental da física e a ligação da física à vida) 3 Analisar criticamente currículos, manuais e planos de aula, para o ensino da Física. Capacitar os estudantes a planificar, projectar, realizar e avaliar o ensino de física e particularmente da integração do método experimental de física no ensino; 4 Simular situações de ensino de física Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 Didáctica de Física 2 – CONTEUDOS 5 CONTEÚDOS S TEMAS SUBTEMAS/ELEMENTOS 1 Introdução à Didáctica de Física 1.1 Didáctica como teoria curricular 1S 1.2 Didáctica como teoria crítico-construcionista 1.3 Didáctica como teoria de ensino 1.4 Sistema Nacional de Educação: Integração e diversificação do ensino 1.5 Programas de ensino de física 2 Princípios gerais da educação no ensino de física 2.1 Conceito sobre “princípios” educacionais 1S 2.2 Tudo com todos sentidos 2.3 Da actividade a autonomia 2.4 Non schulae, sed vitae discimus/Ligação do ensino à sociedade 2.5 Exigência à medida 2.6 Consolidação (quando se tem preto no branco) 2.7 Princípios educacionais no Plano Curricular em Moçambique 3 Métodos & concepções de ensino de física 3.1 Ensino Expositivo, aprendizagem mecânica/repetitiva & aprendizagem receptiva significativa 4S 3.2 Ensino Genético/Evolucionista 3.3 Mapas conceituais no ensino/aprendizagem da física, elaboração e avaliação de mapas conceituais 3.4 Ensino por (re) Descoberta (método de solução de problemas) 3.5 Ensino exemplificativo (p.ex: método experimental da física no ensino) 3.6 Exemplificação de métodos de ensino de física e de mapas conceituais 4 Ensino de conceitos e leis da física 4.1 Mapas conceituais 1S 4.2 Conceitos qualitativos 4.3 Conceitos quantitativos 4.4 Nível comparativo e nível quantitativo 5 Fundamentos da teoria de actividades de aprendizagem 5.1 Teoria da actividade 1S Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 Didáctica de Física 2 – CONTEUDOS 6 TEMAS SUBTEMAS/ELEMENTOS S 6 Elaboração de planos de lição da óptica geométrica. a) Análise e transposição didáctica b) Simplificação de conhecimentos e de conteúdos escolares c) Exemplificação dos métodos de ensino d) Quadro lógico da aula: elementos do plano de lição/elementos do currículo (objectivos, conteúdos, métodos, situações, estratégias e avaliação) e) Articulação da aula e funções didácticas (motivação, elaboração da matéria nova, consolidação) f) Exemplificação de elaboração de objectivos cognitivos g) Exemplos de elaboração de experiências de demonstração no ensino de física h) Exemplos de incremento das actividades dos alunos na aprendizagem de física: fichas de trabalho do aluno 1S 1S 1S 1S 1S 1S 1S 1S 7 Elaboração de planos de lição da mecânica. 8 Elaboração de planos de lição da termodinâmica. 9 Elaboração de planos de lição da electricidade e magnetismo Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 Didáctica 7 1 • Didáctica ... como teoria de conteúdos de ensino e teoria do currículo2 •Didáctica … como teoria do ensino (especialmente como estudo crìtico-construcionista) 3 • Didáctica … como teoria do processo de ensino (ou ciência do ensino e aprendizagem: formas de organização do ensino, métodos de ensino, teorias de ensino e aprendizagem, pesquisa do ensino) Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.1] Conceito de Didáctica 8 1. Didáctica ... como Teoria dos Conteúdos de Ensino e Teoria do Currículo. Neste contexto: a) formula os objectivos gerais, superiores e obrigatórios do ensino; b) Elabora os critérios e os métodos de analise e construção curricular; c) Determina, segundo determinados pontos de vistas pedagógicos, os conteúdos concretos de ensino (transposição didáctica - elementarização); 2. Didáctica … como Teoria do Ensino, orienta-se na pesquisa, considerando as demais orientações/recomendações, para a optimização da acção do professor no ensino. Didáctica … como Ciência do Ensino e Aprendizagem, orienta-se na pesquisa de condições de transmissão de informações e dos processos psíquicos envolvidos no processo de aprendizagem (fundamenta-se assim mais na psicologia de aprendizagem). Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.1] Conceito de Didáctica 9 1. A Didáctica como teoria do ensino orienta-se também no estudo do crìtico-construcionista. Isto é, ela posiciona-se criticamente em relação a realidade de ensino e orienta-se: a) no estudo das condições de ensino que não tenham sido tomadas em consideração no estudo da realidade do ensino e a partir dai, elabora as propostas de melhoria; b) no estudo das relações multifacetadas e funcionais entre o ensino, as condições sociais e institucionais; c) no estudo de novas formas de transmissão em relação ao ensino tradicional. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.1] Conceito de Didáctica 10 1. A Didáctica como teoria dialéctica do processo de ensino e aprendizagem (Klingberg, 1986) … a relação didáctica básica: ensino e aprendizagem Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 Conteúdo Aprendizagem Ensino Métodos 1.2] PCESG: Diagrama do sistema do ensino escolar Ensino Bàsico (EB) – tem 7 classes EB - possui dois (2) graus O 1 grau do EB subdividido em dois ciclos 2 grau EB constituído por um único ciclo ESG – possui dois ciclos 11 Diagrama 1: Ciclos do ensino primário e secundário em Moçambique (2005 ) 1….2….3…..4…5 6……7 8……9...….10 11……12 1 0 ciclo 3 0 ciclo 1 0 ciclo 2 0 ciclo Primário Secundário 2 ciclo Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.2] PCESG: Diagrama do sistema do ensino escolar Comunicação e Ciências Sociais Matemáticas e Ciências Naturais Actividades Praticas e Tecnológicas … com Desenho ,,, com Matemática … com Biologia … com Geografia EB+ESG TRONCO COMUM ESG-2 ciclo – Diversificação curricular 12 Diagrama 1: Ciclos do ensino primário e secundário em Moçambique (2005 ) 1….2….3…..4…5 6……7 8……9...….10 11……12 1 0 ciclo 3 0 ciclo 1 0 ciclo 2 0 ciclo Primário Secundário 2 ciclo Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2] O EB & ESG - Moçambique 13 Caracterização do EB e do ESG: Caracterização: Primeiro ciclo, regra geral, é parcialmente unificado. Trata-se de um Ensino Básico Integrado. Ensino primário completo de 7 classes articulado do ponto de vista de estrutura, objectivos, conteúdos, material didáctico e da própria pratica pedagógica. Desenvolve no aluno, habilidades, conhecimentos e valores de forma articulada e integrada de todas áreas de aprendizagem que compõem o currículo conjugados com as actividades extra-curriculares apoiado por um sistema de avaliação. O EB segue a abordagem integrada das diferentes matérias, mostrando também as possibilidades de abordagem integrada das diferentes unidades temáticas. O Plano Curricular do Ensino Básico (PCEB) apresenta a mesma estrutura que o PCESG (ate ao 1 ciclo do ESG): estão indicadas 3-componentes/áreas curriculares: Comunicação e Ciências Sociais; Matemática e Ciências Naturais, Actividades praticas e tecnológicas. Segundo ciclo do ESG procura ser diversificado, sobretudo em termos curriculares. Dá-se assim uma iniciação da diversificação curricular. No ensino secundário, nota-se de um modo geral a diversificação institucional (escola industrial, escola comercial, escola de artes e ofícios, escola secundária etc.) Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.3] Planos Curriculares do EB & ESG 14 Ao nível Internacional: Sistema da Educação Unificados & Integrados (Grau de Unificação/Modo de Integração/Paises): Sistemas Totalmente Unificados Sistemas Estruturalmente Integrados Sistemas sub-estruturalmente Integrados Sistemas completamente Diversificados de Fileiras diferenciadas Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 15 Grau Modo Países Sistemas totalmente unificados Total, ou um só tipo de escola e de cursos ----------- Sistemas estruturalmente integrados/parcialmente unificados Um só tipo de escola; cursos com troncos comuns iniciais (1 ou 2 anos) e posterior especialização Noruega Suécia Sistemas sub-estrutural- mente integrados, com percursos diferenciados Escolas e cursos diferenciados, sob orientações curriculares comuns Finlândia, Holanda, Portugal Sistemas diversificados de fileiras diferenciadas Reduzido. Algumas iniciativas de aproximação entre os tipos de ensino 151515 1.4] Ensino básico e Secundário – Sistema de integração Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 8aclasse 16 Unidade 1: Estrutura da Matéria (8a classe) Aquecer água num balão ou saco plástico; (o calor da chama não destrói o plástico). Pressão atmosférica (exemplo: virar um copo cheio de água tapado com uma folha de papel verifica-se que o copo não se destapa devido à existência da pressão atmosférica) Asfixiar a chama de uma vela com um copo de vidro numa tina com água verifica-se que a coluna do líquido contido na tina sobe dentro do copo logo que a vela se apagar o que demonstra que o ar ocupa um espaço. Movimento Browniano (exemplo: deitar umas gotas de tinta na água contida num copo transparente observa-se que a tinta se espalha gradualmente no liquido) Forças de adesão (exemplo: dois pedaços de vidro humedecidos/dois pedaços de papel colados, observa-se que é difícil separa-los devido à força aderente entre as suas partículas que os mantém ligados).Capilaridade (exemplo: mergulhar num liquido contido num recipiente uma extremidade de um pedaço de algodão/pano/torcida verifica-se a passagem do liquido, através do pedaço de algodão/pano/torcida, para fora do recipiente). Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 8aclasse 17 Unidade 2: Cinemática (8a classe) Medição de comprimento em centímetro, decímetro e metro; Medição do volume de corpos regulares (em cm3, mm3, m3). Medição de tempo de duração dum evento (em segundos) Medição da massa ou simplesmente comparar as massas de dois corpos sem o uso da balança convencional; Determinação experimental do conceito de velocidade de um corpo (m/s, km/h, etc.). Verificação experimental das leis do MRU Determinação experimental e gráfica do conceito de aceleração Verificação experimental das leis do MRUA (com ajuda de um plano inclinado de dois metros de comprimento, o aluno mede o tempo gasto para diversas inclinações do plano e com ajuda de uma tabela poderá definir a velocidade do objecto que se movimenta ao longo do plano). Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 8aclasse 18 Unidade 3: Dinâmica - Leis de Newton (8a classe) Verificação experimental dos efeitos de uma força, como por exemplo: amolgar uma lata de refresco, quebrar uma barra de gelo, chutar uma bola, deformar uma mola, etc. Verificação experimental do princípio de inércia (1ª lei de Newton), por exemplo, quando se empurra uma parede e esta não se move, outro ainda pode ser, por exemplo, partir um pau seco com ajuda dum jornal. Verificação experimental da 2ª lei de Newton, por exemplo, puxar uma caixa contendo alguns objectos e durante o movimento ir acrescentando mais objectos, observa-se à redução da velocidade da caixa em movimento. Verificação experimental da 3ª lei de Newton, por exemplo, com ajuda dum balão cheio de ar é possível verificar que quando o largamos, o ar que se escapa do balão faz com que este se mova em sentido contrário. Ou ainda pode o aluno construir um arco e flecha, verificará que no acto do lançamento o arco se moverá (quando esticado e largado) em sentido contrário ao da flecha). Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 8aclasse 19 Unidade 4: Trabalho e Energia (8a classe) Experiência sobre conceito de trabalho mecânico (conhecida a força pode se arrastar um corpo sobre uma superfície lisa, medindo o deslocamento pode se calcular o trabalho). Experiência sobre conceito de energia (exemplo, deixar cair de uma dada altura um objecto, uma pedra, bloco, caderno, etc.). Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 9aclasse 20 Unidade 1: Fenómenos térmicos (9a classe) Dilatação térmica dos corpos Com dois pregos formar uma baliza de modo que uma moeda passe entre os pregos roçando; de seguida aquecer a moeda e tentar fazer passar entre os pregos que formam a baliza. Observa-se que a moeda quando aquecida não passa entre os pregos. Equilíbrio térmico Medir a temperatura do pedaço de ferro aquecido, medir a temperatura da água não aquecida, mergulhar o pedaço de ferro aquecido na água e medir a temperatura da água. Observa-se que, passado algum tempo, a temperatura do pedaço de ferro diminui e da água aumentou e ficam ambos (pedaço de ferro e água) a mesma temperatura. Ferver a água num recipiente e misturar com outra não aquecida de temperatura conhecida. Medindo a temperatura da mistura obtida, observa que é maior que a da água fria e menor que a da água quente. Isto significa que após a mistura a temperatura da água atinge o equilíbrio térmico. Transmissão de calor Colocar água num recipiente aberto. Deixar o recipiente apanhar raios solares. Passando algum tempo observa-se que a água fica quente. Isto significa que por radiação a transmitiu-se calor a água contida no recipiente e a sua temperatura aumentou. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 9aclasse 21 Unidade 2: Estática dos sólidos (9a classe) Determinar as características de uma força. Determinar o centro de gravidade de corpos. Máquinas simples. Equilíbrio dos corpos Fixar um prego num ponto da parede da sala. Fazer três furos em diferentes pontos de uma placa, rectangular, quadrada ou triangular, que pode ser de madeira ou metálica. Suspender a placa no prego, por cada um dos furos. Verifica-se que a placa toma determinada posição de equilíbrio dependendo do furo em que ela foi suspensa no prego, portanto, dependendo da posição do centro de gravidade em relação ao ponto de suspensão a placa tem diferentes posições de equilíbrio. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 9aclasse 22 Unidade 3: Estática dos fluidos (9a classe) Pressão atmosférica; Demonstração do Princípio de Pascal Encher um saco plástico de água e amara-lo. Fazendo furos em diferentes pontos da superfície do plástico, observa se que a água escorre sobre a superfície. Apertando o plástico, a água sai por todos furos com mesma intensidade, segundo o principio de Pascal. Demonstração do Principio de Arquimedes Encher um recipiente de água. Mergulhar um pedaço de madeira até ao fundo do recipiente e abandonar. Observa-se que o pedaço de madeira volta a superfície. Portanto, a água exerce uma força que impele o pedaço de madeira para a superfície da água. Flutuabilidade dos corpos. Unidade 4: Óptica Geométrica (9a classe) Propagação rectilínea da luz. Reflexão e refracção da luz. Obtenção de imagens em espelhos planos e côncavos. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 10aclasse 23 Unidade 1: Corrente eléctrica (10a classe) Verificação experimental das leis qualitativas das interacções eléctricas (Electroscópio de folhas, Borboleta electrizada) Pêndulo eléctrico. O electroscópio. Borboleta electrizada Montagem de um circuito eléctrico simples Pilha de limão Pilha de solução salina Lei de Ohm. Verificação do comportamento da U e I numa associação de resistências em série e em paralelo. Análise da dependência da resistência eléctrica do comprimento, secção e natureza do material Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 10aclasse 24 Unidade 2: Oscilações eléctricas e Ondas (10a classe) Pêndulo gravítico e elástico; Oscilação de pêndulos acoplados Produção de ondas mecânicas. Unidade 4: Movimento Rectilíneo Uniformemente Variado Electromagnetismo (10a classe)Não existem experiencias recomendadas Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 1.5] Conteúdo experimental do ensino de física: 10aclasse 25 Unidade 3: Electromagnetismo (10a classe) Demonstração da existência do Campo magnético e linhas de força (por exemplo: colocar nas proximidades de um íman alguns pregos ou pedaços de ferro observa-se que os pregos são atraídos pelo íman e à medida que se vai afastando os pregos do íman deixa de se manifestar atracção; colocar por cima de um íman uma folha de papel e de seguida espalhar sobre a folha de papel limalhas de ferro, observa-se que as limalhas formam uma configuração curvilínea, o que indica a orientação das linhas de força do campo magnético criado pelo íman). Experiência de Oersted; O Electroíman (por exemplo, enrolar um prego por fio condutor e ligar o fio aos terminais de uma pilha, de seguida aproximar pedaços de ferro, observa-se que os pedaços de ferro são atraídos pelo prego enrolado no fio condutor. Isto mostra que as propriedades magnéticas não são somente dos imanes permanentes). Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2] Princípios Didácticos 26 O que são princípios? no sentido geral: I] Princípio … como ―norma‖ ..‖directriz‖ …‖linha de orientação‖ II] Princípio … como ―procedimento‖ ..‖receita‖ Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.1] Princípios Didácticos 27 Os ideais da escola que queremos referem-se: 1. Escola Humana 2. Busca da Verdade 3. Responsabilidade em relação a Sociedade e a Realidade Como interpretar estes ideais ao nível das metodologias das disciplinas especificas? A construção de princípios didácticos ou metodológicos são a busca e consequências da procura de uma resposta a esta questão. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.2] Princípios Didácticos – Potencialidades para o Ensino de Física em Moçambique 28 No sentido restrito: Princípios Didácticos: são postulados/afirmações fundamentais sobre o desenvolvimento do ensino; são um produto de uma longa/secular experiencia de vida; são a expressão da tradição didáctica; PD: abrem as possibilidades para a elaboração de um pensamento estratégico e desenvolvimento de um campo acção do professor PD: valem para todas formas de ensino PD: fundamentam as justificativas de organização do ensino PD: Influenciam a orientação, realização e controlo da acção docente Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.3] Princípios Didácticos – Potencialidades para o Ensino de Física em Moçambique 29 No sentido restrito: Princípios Didácticos: estão acima dos objectivos concretos (sejam objectivos de trabalho ou cognitivos) PD: não podem ser reduzidos ou reformulados como objectivos parciais PD: não podem ser realizados ou operacionalizados como se fossem objectivos de trabalho/cognitivos PD: apresentam-se como perspectivas ou ideais da educação PD : Comenius Petalozzi Klingenberg Wähler K. Glöckl H. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.4] Princípios didácticos gerais 30 1. Tudo com todos Sentidos: Envolver o aluno na utilização intensa de todos órgãos dos sentidos na aprendizagem a. Ilustração através da visão interna e externa b. Ilustração através da experimentação c. ilustração através de modelos d. Ilustração através de ícones (através de uma representação simbólica) A elaboração da ilustração por exemplo na percepção de fenómenos e de factos, através do treinamento de técnicas de observação, da pratica de leitura de escalas de medição nos aparelhos, através da descrição de factos ou de fenómenos. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.4] Princípios didácticos gerais 31 2. Da actividade à autonomia: Incrementar a actividade para desenvolver a autonomia do aluno a. Autonomia através da experimentação b. Autonomia através de uma representação inactiva c. Autonomia na área cognitiva Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.4] Princípios didácticos gerais 32 3. Non schulae, sed vitae discimus: Estabelecer a ligação do ensino de ciências à sociedade. Posições pedagógicas da aproximação do ensino de física à sociedade ou à vida manifestam-se indirectamente através da: a. Tratamento de fenómenos naturais b. Tratamento de questões cientificas c. Incorporação das vivencias experiencias do aluno Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.4] Princípios didácticos gerais 33 4. Exigência à medida: Principio da individualização. a. Possibilidades de elementarização/simplificação de conteúdos de ensino da disciplina de física b. Possibilidades de diferenciação interna nas aulas de física Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.4] Princípios didácticos gerais 34 5. Consolidação (quando se tem preto no branco …): desenvolver a durabilidade dos resultados de aprendizagem. Habilidades, Conhecimentos, Conceitos, Factos são transmitidos de forma a serem do domínio livre do aluno. a. Assegurar os resultados pela orientação didáctica/metodológica da aula (resumo parcial e resumo final) b. Assegurar os resultados através da transferência c. Assegurar os resultados através elaboração da imagem do quadro d. Assegurar os resultados através da repetição constante e parcial e. Assegurar os resultados através da repetição global f. Assegurar os resultados através da experimentação pelo aluno g. Assegurar os resultados através da integração (Inter e transdiciplinaridade) h. Assegurar os resultados através da inclusão de materiais didácticos impressos (textos de apoio e fichas de trabalho do aluno) i. Assegurar os resultados através da memorização Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.5] Princípios Didácticos 35 A observância permanente e simultânea dos diversos princípios iria saturar qualquer professor Praticável é uma orientação a um pequeno número de princípios adequados, sintonizados e combináveis entre si. (veja a titulo de exemplo o PCESG-Mocambique) Nos casos concretos, os princípios condicionam-se, complementam-se i.é., os princípios não podem ser realizados isoladamente sob perigo de se cair na monotonia e falta de criatividade Os princípios didácticos deveriam desempenhar um papel muito importante na planificação, realização e avaliaçãodo ensino e também na realização da formação contínua do professor em Moçambique. Tanto na didáctica geral como nas didácticas específicas os princípios de ensino são em primeiro lugar o suporte para a selecção e legitimação dos objectivos e dos conteúdos de aprendizagem Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.5] Princípios didácticos - Articulação 36 A plena observação dos princípios didácticos é uma opção que pode levar ao alcance dos ideais educacionais e ao desenvolvimento de competências ; A observância permanente e simultânea dos diversos princípios iria saturar qualquer professor; Praticável é uma orientação a um pequeno número de princípios adequados, sintonizados e combináveis entre si; Nos casos concretos, os princípios condicionam-se, complementam-se i.é., os princípios não podem ser realizados isoladamente sob perigo de se cair na monotonia e falta de criatividade Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.5] Princípios didácticos do ESG em Moçambique 37 Os Princípios Orientadores do Currículo (PCESG) referem-se aos pressupostos teóricos e norteiam o currículo do ESG. São os seguintes: 1. Educação Inclusiva 2. Ensino - aprendizagem centrado no aluno 3. Ensino - aprendizagem orientado para o Desenvolvimento de Competências para a vida ----------------------------------------------------------- Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.6] Princípios didácticos gerais - ensino de física em Moçambique – mudança de atitude (algo determinante) 38 • Um novo cenário no ensino & aprendizagem de física (das ciências etc.) em Moçambique não aparecerá automaticamente: • Ensinar as ciências (física, matemática, etc.) não é simples • Aprender as ciências (física, química etc.) não ocorre naturalmente • A mudança de estilo de ensino não aparecerá por si propria • A mudança de estilo de aprendizagem não aparecerá por si propria/automaticamente • Solução (professor): aprender a ensinar (física) requer esforço, dedicação e motivação, conhecimentos solidos e vontade de vencer. • Solução (aluno): aprender (a física) requer esforço, dedicação e motivação, conhecimentos solidos e vontade de vencer. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.7] Quadro lógico para avaliação e aplicação dos métodos de ensino (In: Klingberg, 1986) 39 1. A Didáctica como teoria dialéctica do processo de ensino e aprendizagem (Klingberg, 1986) … a relação didáctica básica: ensino e aprendizagem Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 Conteúdo Aprendizagem Ensino Métodos Objectivos Organização Métodos Conteúdo 2.7] Quadro lógico para avaliação e aplicação dos métodos de ensino (In: Kontroverse uber Unterrichtsmethoden ) Princípios didácticos Orientação à actividade Orientação ao aluno(a) Orientação à Ciência Orientação ao Futuro Orientação à Vida … Conteúdo Objectivos Espectro dos Métodos 1. Trabalho de Grupo 2. Experimentação 3. Projectos 4. Estações de Aprendizagem 5.Transdisciplinaridade 6. Ensino expositivo 7. Ensino/aprendizagem receptiva significativa 8. Ensino genético/evolucionista 9. Ensino exemplificativo 10. Ensino por Descoberta 40 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.8] Exemplo: aprendizagem compreensiva baseada numa analise comparativa dos efeitos do campo magnético elaborados por alunos da 10aclasse 41 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.9] Exemplo: aprendizagem compreensiva baseada numa explicação do principio de funcionamento de um motor e gerador eléctrico construídos por alunos da 10aclasse 42 Modelos para explicação de um processo ou seja do principio de funcionamento Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.10] Exemplo: aprendizagem compreensiva baseada na construção de modelos de motores e geradores eléctricos construídos por alunos da 10aclasse/2000 43 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.11] Exemplo: aprendizagem compreensiva baseada em actividades do aluno na descrição e ilustração elaborados por alunos da 10 classe/2000 44 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.12] O princípio da ligação do ensino à sociedade é multifacetado Através da aproximação dos conteúdos de aprendizagem a sociedade Através da aproximação da escola e dos alunos a sociedade Através da aproximação das formas de educação e de formação a sociedade Através da ponderação das ideias percepções dos próprios alunos 45 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.13] O princípio da ligação do ensino à sociedade através da aproximação das formas de educação e de formação 46 A técnica de armadilhar com DIWA inicia com a construção do próprio dispositivo e sua colocação em lugares apropriados. DIWA – UM SISTEMA DE ALAVANCAS DIWA, é um instrumento tradicional usado para a caça de animais de pequeno porte (ratos, passarinhos, esquilos, perdizes). Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.14] Exemplo: DIWA – UM SISTEMA DE ALAVANCAS (Baloi, 2011) 47 Inter-fixa & Inter-potente/Inter-resistente Figura 2: Reprodução de um modelo do DIWA à base de madeira F3 F2 F1 α Figura 3: Respresentação simplificada e esquemática de forças no DIWA F4 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.15] Exemplos: Física no Contexto/Quotidiano: produção de sons a partir da excitação de uma corda (Fonte de Fotos: Dournon, G. 1981) 48 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.16] Exemplo Da Física Contextualizada/Quotidiano: produção de sons musicais a partir da vibração de teclas metálicas da Mbira (Fotos: Dournon, G. 1981) 49 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 2.17] Exemplo Da Física Contextualizada/Quotidiano: Estrutura e Perfil das Teclas da Timbila (Baloi, 2011)50 Figura 10: Perfil de duas oitavas da escala do sanje 4. As teclas (5, 12 e 19) formam duas oitavas da nota mais grave (tecla 19) correspondente à nota do ré sustenido (D#) do sanje 4 de cima para baixo nesta figura. A tecla 5 na figura corresponde à segunda oitava do ré sustenido (D#). Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3] Concepções didácticas de ensino de física & métodos de ensino de física 51 Martin Wagenschein: ―Compreender requer um ensino genético, exemplificativo, socrático”. Apresentação e discussão das principais concepções didácticas de ensino de física: Ensino Exemplificativo Ensino Genético Ensino por Descoberta Ensino Expositivo Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3] Concepções didácticas de ensino de física & métodos de ensino de física 52 A física como disciplina de ensino orienta-se pela instrução. Física uma disciplina instrucional: O ensino de física vai continuar a orientar-se (mesmo nos tempos actuais da globalização): -- Pelo significado do conhecimento; -- Pela aquisição do conhecimento -- Pela forma de lidar (atitude) com o conhecimento; --Pela compreensão do conhecimento Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3] Concepções didácticas 53 As concepções didácticas problematizam a forma e o tipo da transmissão e compreensão do conhecimento. Concepções didácticas Forma & Tipo Transmissão do conhecimento Compreensão do conhecimento Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.1] Métodos de Ensino de Física (Kircher, Girwidz, Haussler, 2001, p.172) 54 Métodos e Formas Gerais de Instrução (constituem um nível metodológico mais abrangente e geral): Exemplos: jogos, trabalho livre, projectos, unidade de ensino, cursos, treinamento, aulas, seminários, semana de projectos, praticas laboratoriais, praticas e estágios, excursões etc. Concepções Didácticas de Ensino de Física (ou Princípios implícitos de como a física deveria ser ensinada, a sua fundamentação está relacionado com as teorias da psicologia e da pedagogia mas sobretudo legitimados pela pratica de ensino): Exemplos: ensino genético/evolucionista, ensino exemplificativo, ensino por descoberta, ensino expositivo … Estrutura de Articulação do Ensino/aula: Esquema/estrutura básica de articulação (estruturam o decurso da aula e assemelham-se as chamadas ―níveis ou fases‖), ensino baseado na solução de problemas, ensino baseado na aprendizagem receptiva significativa, …. Formas Sociais do Ensino (orientam a organização da comunicação e da interacção entre alunos e alunas e entre o docente e os alunos(as)): Exemplos: Ensino individual ou individualizado, ensino colectivo, trabalho de grupo, ensino frontal … Formas de Ensino e Aprendizagem baseados na Acção/Actividade (referem-se as situações de ensino - aglomeração de conteúdos e métodos - que de forma intencional ou não se manifestam e que devem ser resolvidas com alguma intervenção humana): Exemplos: Fazer ditados, contar, ler, escrever, desenhar, jogar, experimentar, dar uma palestra … Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.2] Ensino Exemplificativo (segundo Martin Wagenschein) 55 O ensino exemplificativo orienta-se pela selecção de conteúdos relevantes. Com base em exemplos especiais, procura-se elaborar e compreender as características gerais da física como disciplina; o processo deve ser posteriormente aplicado em outros exemplos. No caso da física escolar, os exemplos relevantes e importantes devem derivar da estrutura conceptual e metodológica da física. Os conteúdos seleccionados tem um carácter representativo para outros conteúdos semelhantes no ensino de física. Por exemplo os temas sobre o significado das medições, a exactidão nas medições, e as experiencias de física podem desempenhar esse papel. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.2] Ensino Exemplificativo 56 O exemplo não è simplesmente um facto mas sim o núcleo do método exemplificativo. Exemplo Método exemplificativo Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.2] Ensino Exemplificativo 57 Em geral, um único exemplo não è suficiente. Um exemplo torna-se relevante, somente quando permite a exploração e comparação da variabilidade de possibilidades; quando permite que sejam destacados os atributos comuns envolvidos (sejam hipóteses, prognósticos, suposições ou princípios didácticos). SIM, ao Ensino Exemplificativo, Mas não ao Ensino Sistemático Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.2] Ensino Exemplificativo 58 No método exemplificativo origina-se uma relação entre o objecto de aprendizagem e o aluno. Uma tal situação de aprendizagem è exemplar para algo e para alguém. Procura-se no particular o todo. Poupa-se o tempo, em vez de uma física abrangente e completa … o tempo vai para aprendizagem intensiva (da actividade à autonomia do aluno) para a elaboração de uma compreensão profunda. Objecto de Aprendizagem [exemplificativo para algo] • Método exemplificativo estabelece a relação entre …. Aluna/aluno [exemplificativo para alguém] Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.2] Ensino Exemplificativo 59 Os conteúdos exemplificativos devem ser elaborados de modo a permitir uma compreensão mais profunda, ou seja a constituir uma verdadeira aprendizagem exemplar. A elaboração da compreensão requer também um conhecimento e estabelecimento de relações intrínsecas e extrínsecas entre os fenómenos particulares. Isso acaba favorecendo o desenvolvimento de uma visão das relações mais complexas, o que levaria ao desenvolvimento de uma concepção geral sobre o mundo. Nesta base, o aluno poderia desenvolver uma autentica visão das ciências físicas. A relevância do conteúdo exemplificativo reflecte-se assim numa concepção do mundo, na sociedade e no próprio individuo (no seu estilo de vida). Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.2] Ensino Exemplificativo 60 Processo … Seleccionar os conteúdos para o nível introdutório Seleccionar os conteúdos para o nível ilustrativo Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.2] Ensino Exemplificativo 61 A) Seleccionar os conteúdos para o nível introdutório Para a elaboração de conceitos deve-se recorrer aos exemplos mais simples, convincentes e motivadores numaplena utilização da linguagem corrente e vinculação de experiencias do quotidiano do aluno. Só depois se fará a elaboração e introdução da terminologia conceptual da física, quando houver a necessidade consensualizada entre os alunos (as) . A descoberta das relações funcionais, a construção de novos conceitos e a sistematização de novas aprendizagens requer que sejam criadas as possibilidades e oportunidades de realização de um trabalho intensivo. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.2] Ensino Exemplificativo 62 Por isso, recomenda-se que o ensino de ciências naturais seja estruturado com base em assuntos principais ou aspectos fundamentais. A descoberta das relações funcionais A construção de novos conceitos A sistematização de novas aprendizagens Requer a identificação e organização curricular de: Assuntos Principais ou Aspectos Fundamentais. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.2] Ensino Exemplificativo 63 Por exemplo, a planificação de 1 a 3 semanas concebidas para um único propósito de ensino de física, de química ou de biologia, em que por exemplo 6 a 8 horas por semana sejam dedicadas ao trabalho intensivo. RESUMO O ensino exemplificativo carece também de sugestões didácticas sobre o que deveria ser considerado relevantes TPC (8) : Indique e argumente tendo em consideração o programa de ensino (as áreas de trabalho de grupo definidas) os temas que poderiam ser representativos para a elaboração do método exemplificativo! Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.3] Exemplos do Ensino Exemplificativo: peso do ar 64 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.4] Exemplos do Ensino Exemplificativo: Queda Livre 65 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.5] Ensino Genético - Socrático - Exemplificativo 66 Critica ao Ensino G-S-E: A critica central refere-se as dificuldades de selecção de problemas de partida a serem considerados no ensino genético. Primeiro, não existem problemas suficientes e significativos em conteúdo para uma elaboração metodológica; Em segundo lugar a questão de um determinado tema ser ou não atractivo e motivador depende em certa medida da experiencia do próprio aluno; Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.6] Ensino por Descoberta 67 O Ensino por Descoberta (ED) baseia-se por um lado na Psicologia de Aprendizagem de BRUNERS (1960) e por outro è fundamentado nas ideias da Pedagogia Reformista sobre Concepção de Ensino Orientado ao Aluno. No contexto do ensino ―descobrir‖ não significa a pesquisa cientifica para a produção de novos conhecimentos/resultados em ciências físicas, mas sim, redescobrir algo subjectivamente novo para o aluno. O nível da actividade do aluno depende do grau de intervenção do professor como facilitador do processo. Se o grau de ajudas e recomendações for significativo aplica-se a terminologia de ensino por ―ensino por redescoberta (ensino baseado na descoberta orientada/sugerida), ou ensino baseado na ―pesquisa e descoberta‖ para o caso de menor intervenção docente. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.6] Hipóteses do Ensino por Descoberta 68 AUSUBEL (1981) • O Ensino por Descoberta (ED) produz de uma forma muito peculiar a “motivação e a autoconfiança ” • O ED constitui a fonte principal da “motivação intrínseca”; AUSUB EL (1981) • O Ensino por Descoberta (ED) produz e assegura uma memorização a longo prazo. • O Método de Descoberta constitui o método principal para a transmissão de conhecimentos das disciplinas. AUSUB EL (1981) • A Descoberta é uma condição necessária para a aprendizagem das diversas técnicas de solução de problemas. • O posicionamento critico de AUSUBEL em relação ao ED (1974) levou a relativização destas hipóteses antes muito acentuadas e a introdução da concepção didáctica de ensino significativo (ES) como uma forma do ensino expositivo. Ambas formas: ED+ES são importantes para o ensino da física Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.6] Articulação da Aula - “Ensino baseado na Solução de Problemas (EbSP) ” 69 O Ensino baseado na Solução de Problemas (EbSP) - originário do Ensino por Descoberta (ED) - constitui um tipo de ensino muito especifico para o ensino de ciências naturais. No EbSP pode-se regular o grau de intervenção do professor no processo. O ensino passa a ser orientado/sugerido/facilitado pelo professor. Portanto a descoberta, e muitas das vezes, a solução do problema são sugeridas ou facilitadas pela intervenção do professor. Outras formas do EbSP são o Ensino por Descoberta e o Ensino baseado no Método de Modelo. Existem no reportório metodológico diversos esquemas de articulação da aula baseada neste tipo de método de ensino. Vamos basearmo-nos na articulação sugerida por “Schmidkunz-Lindemann (1992). Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.6] Articulação da Aula - “Ensino baseado na Solução de Problemas - ―Schmidkunz-Lindemann (1992). 70 Fases Estrutura didáctica 1. Elaboração do problema 1a: Razoes/justificativa do problema 1b: Reconhecimento/registo do problema (explicação do problema formulação do problema ou colocação do problema) 2. Elaboração (raciocínio) de Solução do Problema 2a: Analise do problema 2b: Propostas de solução 2c: Decisão a favor de uma das soluções 3. Implementação da proposta de solução 3a: elaboração de um plano da experimentação dos propósitos de solução 3b: realização pratica dos propósitos de solução 3c: Discussão dos resultados Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.6] Articulação da Aula - “Ensino baseado na Solução de Problemas - “Schmidkunz-Lindemann (1992). 71 Fases Estrutura didáctica 4. Aquisição de conhecimentos e abstracção 4a: representação ou abstracção icónica (elaboração de gráficos) 4b: elaboração de proposições/afirmações verbais 4c: elaboração simbólica ou abstracção simbólica (formulação de uma lei física) 5. Consolidação do conhecimento e aplicação 5a: Identificação de exemplos de aplicação 5b: Repetição (consolidação) 5c: Avaliação do sucesso da aula Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.7] Ensino de Conceitos: elaboração qualitativa – comparativa- quantitativa 72 Para a elaboração de conceitos deve-se recorrer aos exemplos mais simples, convincentes e motivadores numa plena utilização da linguagem corrente e vinculação de experiencias do quotidiano do aluno. Só depois se fará a elaboração e introdução da terminologia conceptual da física, quando houver a necessidade consensualizada entre os alunos (as) . A descoberta das relações funcionais (equações de grandezas físicas e das leis), a construção de novos conceitos e a sistematização de novas aprendizagens requer que sejam criadas as possibilidades e oportunidades de realização de um trabalho mais intensivo. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 73 3.7] Determinação experimental do campo magnético de um solenóide (bobina) - Ensino baseado na Solução de Problemas Muitos aparelhos, por exemplo electroímanes, reles, geradores e motores possuem solenoides ou bobinas. Em conformidade com a aplicação, estes aparelhos devem produzir uma determinada intensidade do campo magnético. Como calcular o campo magnético produzido por uma solenoide? Para a experimentação pode-se utilizar uma montagem (Fig.1) constituída por um solenoide lidado a um circuito eléctrica duma fonte de tensão, um barra magnética que atravessa perpendicularmente seu interior e posta em equilíbrio por uma balança de dois braços. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 74 3.7] Determinação experimental do campo magnético de um solenóide (bobina) - Ensino baseado na Solução de Problemas As linhas de campo magnético do íman são perpendiculares as do campo produzido pela corrente que passa pelo solenoide. Por conseguinte actua uma certa intensidade do torque magnético sobre o íman, proporcional a intensidade do campo magnético (B). O torque magnético transmite-se a balança que se afasta da sua posição de equilíbrio. Através da colocação de pequenas massas (pesos) pode-se compensar o torque. A forca FG das massas é uma medida tanto do torque como também da intensidade do campo magnético. A tabela seguinte ilustra os dados experimentais. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 75 3.7] Determinação experimental do campo magnético de um solenóide (bobina) - Ensino baseado na Solução de Problemas – Principio da balança para a determinação do campo B Balança romana Solenoide Barra magnética ou agulha magnética Pesos Amperímetro Resistor variável Fonte de tensão continua Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 76 B3.7] Determinação experimental do campo magnético de um solenóide (bobina) - Ensino baseado na Solução de Problemas – Principio da balança para a determinação do campo B e da determinação da força magnética Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 77 3.7] Ilustração da interacção entre uma agulha e o campo magnético B de um solenoide Linhas do campo magnético são paralelas (para um solenoide muito comprido) A agulha magnética – de determinado momento magnético - sofre um torque Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 78 3.7] Determinação experimental da intensidade do campo magnético de um solenoide (bobina) No Grandezas constantes Grandezas variáveis Relação descoberta 1 L e N I Fg ~ I 2 I e L N Fg ~ N 3 I e N L Fg ~ 1/L Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 79 3.7] Determinação experimental da intensidade do campo magnético de um solenoide (bobina) A relação descoberta, pode ser escrita na forma de uma equação de proporcionalidade Condições de validade: o solenóide deve ser suficientemente comprido em comparação com o diâmetro das espiras Tendo em consideração que o campo (B) é também proporcional Introduzindo a constante de proporcionalidade, chamada constante magnética A intensidade do campo magnético pode ser definida por l NI FG ~ GFB ~ 0 l NI B 0 116 0 10256,1 mAsV Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 80 3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica Etapas Definição de conceitos e introdução de grandezas Como resultado destas etapas são elaboradas suposições Que interacções se manifestam no fenómeno? Sob que condições aparecem? Elaboração das questões orientadas exactamente a pesquisa Exemplificação Para a diferenciação são introduzidos os conceitos ―deformação: elástica e inelástica‖. Partido de observações exactas são elaboradas as seguintes suposições: A deformação/extensão dum corpo é tanto maior quanto maior for a força aplicada Estas relações são validas para todos corpos deformados elasticamente Que relação existira entre a deformação ou extensão dum corpo elástico e a força aplicada? Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 81 3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica F (N) s (cm) F/s (N/cm) 0 0 0 1 0,8 1,25 2 1,7 1,18 3 2,4 1,25 4 3,3 1,21 5 4,1 1,22 6 4,7 1,28 Etapas 2. Para a verificação do prognostico e para responder as questões é necessário investigar com exactidão o fenómeno. Por isso, por regra geral, faz-se um série de experiências de cada objecto, de modo a registar exactamente as supostas relações e descobrir-se melhor as condições sob quais ocorrem as interacções. Antes porem são elaboradas as questões da experiência. Registo dos valores das medições e usando ferramenta matemática para sua avaliação (gráficos ou cálculos) Exemplificação Através de experiências com diversas molas de materiais diferentes investiga-se a questão: que relação existira entre a deformação duma mola e a força aplicada? Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 82 3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica Exemplificação Outra série de medições análogas deve ser realizada seguida de apresentação gráfica Etapas Geralmente a relação entre as grandezas ou propriedades dos objectos é representada por meios matemáticos (diagrama, proporcionalidade, equações). Assim os valores devem ser avaliados por cálculos enquanto os diagramas devem ser interpretados. F (N) x (cm) x (cm) x (cm) 1 0.8 0.2 0.08 2 1.7 0.4 0.16 3 2.4 0.6 0.24 4 3.3 0.8 0.32 5 4.1 1 0.4 6 4.7 1.2 0.48 Força versus elongação 0 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 F (N) x (c m ) Series2Series3 Series4 Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 83 3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica Etapas A relação obtida inicialmente para um único objecto terá de ser generalizada para uma classe de objectos. No processo de generalização (validade externa) deve prevalecer sobretudo suposição sobre a validade das condições sob as quais se observa a relação que se procura generalizar. Exemplificação A partir dos valores das medições e dos diagramas pode-se reconhecer que: Ou Ou Fx ~ tecons x F tan xkF Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 84 3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica Etapas A existência duma suposta lei terá ainda de ser reexaminada sobretudo no aspecto da validade das condições. Por vezes é conveniente com a descoberta duma nova lei proceder á definição de novos conceitos ou introduzir novas grandezas. Frequentemente o pro-cesso de elaboração e verificação de prognósticos apoia-se em ―modelos‖ Exemplificação A relação obtida pode ser generalizada para a seguinte lei: Para todos corpos deformados elasticamente vale sob a condição de que as forças aplicadas sejam pequenas que Esta é a equação conhecida como a lei de Hooke, devida ao cientista inglês ROBERT HOOKE (1635-1703) que em 1675 formulou a afirmação de que força restauradora linear na direcção de x é directamente proporcional ao deslocamento. A experiência mostra que quando as forças são muito grandes, a deformação ultrapassa o região da proporcionalidade elástica e passa a região de deformação permanente, sendo por isso a lei não mais valida. O factor k introduzido na lei recebe o nome de ―constante de elasticidade‖. Esta é uma nova grandeza que dá a medida da rigidez da mola. xKF Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 85 Etapas 3. A lei descoberta deve ser reverificada. Faz-se geralmente o exame para saber se efectivamente a generalização da relação e valida para a classe de objectos. Com ajuda da lei elaboram-se novos prognósticos ou conhecimentos a serem também verificados pela experimentação ou pela pratica. O conhecimento da lei permite a construção de aparelhos técnicos, por exemplo o dinamómetro O sucesso de aplicação duma lei na pratica é o testemunho da validade da lei descoberta naquelas condições de validade Exemplificação A lei encontrada ajuda a prognosticar que ela e valida também para a elongação duma fita de borracha sendo por isso valida a relação Todavia a experiência com uma fita de borracha forneceu os seguintes resultados Portanto a lei formulada não é valida para a fita de borracha. A fita não chega a sofrer uma elongação elástica, pelo que as condições de validade da lei não chegam a ser observadas. 3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica Fx ~ Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 86 3.7] Determinação experimental da intensidade da força elástica Etapas Por vezes a aplicação de uma lei não funciona em todos casos como se poderia supor. Assim tem-se de limitar as condições de validade da lei ou as relações verificadas para um estudo mais exacto. Exemplificação Com ajuda da lei descoberta pode-se por exemplo construir um dinamómetro, cujo funcionamento se baseia nessa mesma lei. Todavia um dinamómetro deve operar dentro dos parâmetros estabelecidos, portanto a carga não deve exceder a força máxima permitida, pois a deformação da mola seria permanente e a lei não seria mais valida. A lei é também aplicável no amortecimento de saltos das viaturas ou em amortecedores de molas que servem de pára-choques em locomotivas. A lei pode também ser aplicada em muitos outros casos onde se deseja uma deformação elástica. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.8] Método experimental da física como método de ensino (exemplo da transposição didáctica) e do ensino baseado na solução de problemas ) 87 Veja a Experiencia da Queda livre: Elaboração do Problema Formular o problema consiste em dizer, de maneira explicita, clara, compreensível e operacional, qual a dificuldade com a qual nos defrontamos e que pretendemos resolver, limitando o seu campo e apresentando suas características. Elaborar uma ―boa‖ questão. Elaboração da hipótese Apresentação de proposta de solução do problema Operacionalização (concretização das consequências) da hipótese Plano da experimentação Construção da experimentação (esboço e descrição) Determinação da variáveis, determinação das que são mantidas constantes Realização da experiencia Controle da variáveis Registo das observações e dos resultados das medições (por exemplo numa tabela) Avaliação da experimentação Discussão qualitativa dos resultados Avaliação quantitativa dos resultados: apresentação dos resultados na forma gráfica, diagramas; avaliação e interpretação dos gráficos e dos diagramas Elaboração do resultados Comparação dos resultados com a hipótese Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.8] O Papel da Experimentação no Ensino de Física 88 Funções /papel da experiencia Exemplos • Apresentação do fenómeno de forma clara e convincente; • Ilustração de conceitos/concepções; • Vivenciar de forma directa as regularidades/relações entre as grandezas físicas; • Demonstrar o campo-B da bobina com limalha de ferro; • Propagação rectilínea da luz; • Realizar o trabalho da rotação da manivela de um gerador e gerar energia eléctrica que alimenta uma lâmpada; • Avaliação/exame qualitativo de preposições/afirmações teóricas; • Construção e clarificação de vivencias experienciais básicas; • Avaliar as concepções (dos alunos); • Não existe propagação de ondas sonoras no vácuo (demonstração com um relógio-despertador); • Experimentar a aceleração num cadeira giratória; • A ideia de que a ―energia eléctrica é consumida na lâmpada‖ requer a demonstração de medições de intensidade da corrente com amperímetro antes e depois da lâmpada no circuito; Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.8] O Papel da Experimentação no Ensino de Física 89 Funções /papel da experiencia Exemplos • Demonstrar as relações entre a física, tecnologia e quotidiano; • Elaboração/construção de conceitos/concepções físicas; • Elaboração de ideias para a repetição e consolidação de conhecimentos; • Avaliação quantitativa das leis físicas; • Demonstrar tecnicamente a liquefacção de uma substância sólida () através da indução electromagnética usando transformador de redutor ou controle de temperatura num ferro eléctrico de engomar usando uma liga bimetálica; • Demonstrar o fenómeno das eclipses solar/lunar usando como modelo uma pequena bola de ténis de mesa,uma lâmpada e um globo; • Duas palavras (esquerda e direita) escritas e posicionadas transversalmente e longitudinalmente defronte de espelhos perpendiculares produzem imagens ou não?; • Avaliar quantitativamente a 2lei de Newton; a lei de Ohm ou a lei de Hook ou a alei da refracção; Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.8] O Papel da Experimentação no Ensino de Física 3.8] O Papel da Experimentação no Ensino de Física 90 Funções /papel da experiencia Exemplos • Exercitação da pratica dos métodos de trabalho da disciplina de física; • Estimular a motivação e o interesse; • Transmissão de impressões duradouras sobre os fenómenos e ralações físicas; • Construção e representação gráfica das relações entre as grandezas físicas por exemplo na lei de Ohm, entre a velocidade e o tempo no m.r.u. etc. • Demonstrar que um pedaço de esferovite flutua na água e um pedaço metálico de forma semelhante afunda; • Uma vivencia directa da pressão pode ser experimentada aquecendo uma lata de com um pouco de água. Tapa-se a lata enquanto a água estiver em ebulição e retira-se rapidamente do aquecimento. Logo que o vapor condensar a pressão atmosférica vai ―achatar/amolgar ‖ a lata; • Mostrar os marcos importantes da nossa história; • As descobertas sobre: lei fundamental da dinâmica; a lei fundamental da gravitação universal, o movimento browniano, dos raios catódicos, do campo magnético de cargas em movimento, da lei da indução electromagnética, do efeito fotoeléctrico externo da luz, da interferência da luz, de espectros de linhas, de Raios- X, da ressonância fluorescente, da descoberta das ondas electromagnéticas, da dispersão de electrões, do decaimento radioactivo, da experiencia de Rutherford sobre a dispersão, etc. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.9] Ensino Expositivo (EEx) 91 Uma palestra é apresentação oral que pretende apresentar informação ou ensinar pessoas a respeito de um assunto. Um tipo de palestra muito conhecido é a aula expositiva, dada pelo professor em uma universidade ou colegial. Já as palestras apresentadas por oradores talentosos podem ser altamente estimulantes para os ouvintes; Palestras são usadas para transmitir informação de natureza importante, histórica, prática, teórica e equacional. A aula expositiva sobrevive na academia como um método rápido, barato e eficiente de apresentar, para muitos estudantes, um campo de estudo particular. Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 http://pt.wikipedia.org/wiki/Apresenta%C3%A7%C3%A3o http://pt.wikipedia.org/wiki/Voz http://pt.wikipedia.org/wiki/Informa%C3%A7%C3%A3o http://pt.wikipedia.org/wiki/Ensino http://pt.wikipedia.org/wiki/Professor http://pt.wikipedia.org/wiki/Universidade http://pt.wikipedia.org/wiki/Col%C3%A9gio http://pt.wikipedia.org/wiki/Orador http://pt.wikipedia.org/wiki/Hist%C3%B3ria http://pt.wikipedia.org/wiki/Teoria http://pt.wikipedia.org/wiki/Equa%C3%A7%C3%A3o http://pt.wikipedia.org/wiki/Academia http://pt.wikipedia.org/wiki/Estudante http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Campo_de_estudo&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Campo_de_estudo&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Campo_de_estudo&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Campo_de_estudo&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Campo_de_estudo&action=edit&redlink=1 3.9] Ensino Expositivo (EEx) 92 O uso de palestras ou aulas expositivas como único método de ensino é criticado, e a maioria dos cursos adota outros métodos para complementação. Segundo os críticos a palestra estabelece uma comunicação em apenas uma direção (a palestrante —> audiência), cabendo aos ouvintes uma participação reflexiva. As aulas expositivas são frequentemente comparadas com aprendizagem ativa. Já as palestras apresentadas por oradores talentosos podem ser altamente estimulantes para os ouvintes; Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 http://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo_de_ensino http://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo_de_ensino http://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo_de_ensino http://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo_de_ensino http://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo_de_ensino http://pt.wikipedia.org/wiki/Cr%C3%ADtica http://pt.wikipedia.org/wiki/Comunica%C3%A7%C3%A3o http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Aprendizagem_ativa&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Aprendizagem_ativa&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Aprendizagem_ativa&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/wiki/Orador 3.9] Ensino Expositivo (EEx)– Caracterização geral 93 Ensino orientado/baseado no professor (EoP): Economia de ensino: preparação e realização; Economia de aprendizagem: ensino efectivo (será?) Objectivos de ensino Objectivos conceptuais (sobretudo) – incidem sobre a estrutura conceptual da física; permitem a construção de uma estrutura cognitiva relevante num determinado tempo; requerem uma elevada competência do aluno; se eles estiverem submetidos a muitas exigências então falham completamente; Organização (EoP): Preparação: Construção/montagem e experimentação previas das experiencias de demonstração ou dos ensaios físicos; Planificação: dá-se em tempo curto e detalhada (para um professor experiente) Aula: tem o decurso baseado em demonstrações pelo professor; palestra/verbalístico (palavra); pergunta-resposta; apoio/assistência aos alunos na realização de experiencias Problemas implícitos típicos: Muitas das vezes, predominância de um conhecimento verbal/ensino verbalístico/ensino baseado na PALAVRA/Discurso Motivação (muitas das vezes chega ser muito reduzida) Trabalho conjunto dos alunos (praticamente escasso) Dificuldades de compreensão (devido ao discurso monótono e falta de elementarização/simplificação dos conteúdos) Mario S. Baloi (Ph.D) - Didáctica de Física 1&2 - Universidade Pedagógica - Centro de Tecnologias Educativas (CTE) – Vila Olímpica/Maputo/Zimpeto, Bloco 22-4, Flat 5 27-05-2013 3.9] Ensino Expositivo (EEx) 94 As aulas expositivas são frequentemente comparadas com aprendizagem ativa. As palestras têm um significativo papel fora das salas de aula. Prêmios acadêmicos e científicos geralmente incluem uma palestra como parte da homenagem, e conferências acadêmicas rotineiramente focam em keynotes, i.e., palestras. O discurso de um político, o sermão de um guia espiritual, a apresentação de vendas de um negociante também podem assumir forma similar a uma palestra. Geralmente o palestrante posta-se em uma posição de destaque no pódio e recita informação relevante relativa ao conteúdo da palestra. A palestra pública tem um longo histórico nas ciências e nos movimentos sociais. Sindicatos historicamente têm hospedado inúmeras palestras públicas egratuitas em uma ampla variedade de temas. Similarmente, igrejas locais, centros comunitários, bibliotecas, museus e outras organizações oferecem palestras, seja como prosseguimento de suas missões ou por interesse de seus membros constituintes. Palestras representam uma continuação da tradição oral, em contraste com a comunicação
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