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O USO DE ANALOGIA PARA AUXILIAR NA APRENDIZAGEM DE CONCEITOS ENVOLVIDOS NA TEORIA MICROSCÓPICA DA CONDUÇÃO ELÉTRICA

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O USO DE ANALOGIA PARA AUXILIAR NA APRENDIZAGEM DE CONCEITOS ENVOLVIDOS NA TEORIA MICROSCÓPICA DA CONDUÇÃO ELÉTRICA - PowerPoint PPT Presentation

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O USO DE ANALOGIA PARA AUXILIAR NA APRENDIZAGEM DE CONCEITOS ENVOLVIDOS NA TEORIA MICROSCÓPICA DA CONDUÇÃO ELÉTRICA
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Presentation Transcript

  1. O USO DE ANALOGIA PARA AUXILIAR NA APRENDIZAGEM DE CONCEITOS ENVOLVIDOS NA TEORIA MICROSCÓPICA DA CONDUÇÃO ELÉTRICA Professor: Renato Fumagalli Miranda

  2. Mestrado Profissionalizante em Ensino de Física e de Matemática Mestrando: Renato Fumagalli Miranda Orientador: Prof. Dr. Gilberto Orengo de Oliveira

  3. Roteiro da Atividade • Fundamentos Teóricos • Teoria da Aprendizagem Significativa • A Analogia no Ensino de Ciências • Levantamento dos conhecimentos prévios dos alunos • Atividade baseada em analogia • Considerações Finais

  4. Fundamentos teóricos

  5. Teoria da Aprendizagem Significativa A teoria concebida por David Paul Ausubel (2003) é construtivista cognitivista e descreve o processo de como o aprendiz adquire novos conceitos e de que forma ele os organiza na sua estrutura cognitiva. Descreve ainda os processos de aprendizagem tais como eles acontecem no cotidiano dos professores e alunos. “Se tivéssemos que reduzir toda a psicologia educacional a um só princípio, diríamos o seguinte: o fator singular mais importante que influencia a aprendizagem é aquilo que o aprendiz já sabe. Descubra isso e ensine-o de acordo” (AUSUBEL, NOVAK, HANESIAN, 1980, p.137)

  6. A obtenção de novos conceitos a partir de um material potencialmente significativo requer que o material se relacione de forma não arbitrária e não literal com a estrutura cognitiva do aprendiz, e o aprendiz deve ter estruturas cognitivas especializadas (subsunçores), para estas relacionaram-se com o novo material.

  7. Na aprendizagem significativa podem ocorrer alterações tanto nas informações quanto no “aspecto especificamente relevante da estrutura cognitiva, à qual estão ligadas as novas informações”. (AUSUBEL, 2003, p.3). As novas ideias interagem, geralmente, a um conceito ou a um conhecimento específico da estrutura cognitiva do aprendiz. A este conhecimento preexistente Ausubel chama de subsunçor. Tal interação não ocorre de forma unilateral. Durante o processo de ancoragem o aprendiz vai dar significado a esta nova informação. Logo, ocorre uma alteração no subsunçor, tornando-o mais inclusivo e organizado.

  8. Como facilitador para esta ancoragem Ausubel (2003) sugere a utilização de organizadores prévios. Estes são estruturas que ajudam a conectar aquilo que os alunos já sabem com as novas ideias que ele necessita aprender. Para Ausubel eles “consistem no material introdutório a um nível mais elevado de abstração, generalidade e inclusão do que a própria tarefa de aprendizagem.” (op. cit., p. 65). A sua função é fornecer ancoragem para a inclusão e fixação de materiais mais específicos e diferenciados que resultam do processo de aprendizagem, e também têm a finalidade de ressaltar a diferenciação entre processo e os conceitos preexistentes na estrutura cognitiva.

  9. Na falta de subsunçores mais inclusivos sugere-se empregar os organizadores prévios. Para que eles possam incluir novos conceitos ancorados ou modificá-los, devem possuir um grau maior de abstração, generalidade e inclusão do que os materiais a serem apreendidos.

  10. condições para a aprendizagem significativa

  11. O material deve ser organizado de forma lógica e ter facilidade em relacionar-se com as estruturas cognitivas do aprendiz de modo não literal e não arbitrário. (Potencialmente significativos) • O aprendiz deve demonstrar interesse em “relacionar de maneira substantiva e não-arbitrária o novo material, potencialmente significativo, à sua estrutura cognitiva.”(MOREIRA, 1999, p.156)

  12. A Analogia no ensino de ciências

  13. As analogias devem ser utilizadas em sala de aula para auxiliar a exemplificar, mais concretamente, um conceito ou fenômeno. Esta ferramenta pedagógica será mais eficaz se englobar elementos conhecidos dos alunos e se seus atributos forem precisamente identificados. As analogias têm a capacidade de trazer ao aluno imagens mentais familiares que auxiliam na transferência de conceitos desconhecidos por parte dele.

  14. Critérios para a escolha das analogias: • Deve conter elementos do cotidiano do aluno; • Ela deve ser palpável e representada por uma imagem ou algo concreto; • Não colocar todas as características da situação alvo. • O análogo e o alvo devem ser nem muito semelhantes nem muito diferentes; • Evitar usar analogias que possam gerar concepções alternativas.

  15. Modelo TWA (Teaching-with-Analogies) • Introduzir o conceito-alvo a ser estudado. • Apresentação da situação análoga. • Identificar as características relevantes do análogo. • Mapear as semelhanças entre o analógico e alvo. • Identificar as situações não se pode mapear. • Fazer considerações sobre o que o conceito destino trata.

  16. Atividade de ensino

  17. Levantamento dos conhecimentos prévios dos alunos

  18. Logo no início das aulas os alunos devem responder a um questionário para que o professor titular da disciplina possam identificar os conhecimentos prévios da turma. O referido questionário, cujas respostas servem para delinear as atividades subsequentes, pode conter as seguintes questões:

  19. Escreva o que você conhece sobre o tema em questão: • O que você entende por carga elétrica? • A carga elétrica obedece ao princípio de conservação? Se sim como? • A carga elétrica é discretizada e quantizada? (Isto é, a carga elétrica só existe em valores múltiplos inteiros de uma carga elementar, não sendo possíveis valores fracionários?). • Qual a origem do campo elétrico? Ou quais as origens, caso seja mais de uma?

  20. O que você entende por corrente elétrica? • Como se estabelece uma corrente elétrica? • Como você compreende uma resistência elétrica? • Desenhe uma corrente elétrica estabelecida, com uma visão microscópica.

  21. Logo antes de iniciar o conteúdo sobre “Corrente Elétrica” convide os alunos a responder a um segundo questionário, onde há questões mais específicas sobre a teoria microscópica da condução elétrica. Escreva o que você conhece sobre o tema em questão: • Que é o portador de carga em um metal?

  22. Representar o elétron no interior do metal: • Sem a presença de um campo elétrico; • Com a presença de um campo elétrico. • Qual é a velocidade do elétron no vácuo? • Em um corpo metálico a velocidade de migração dos elétrons é da ordem de 10-3 m/s. Por que o valor pequeno comparado com a do item 3? • Faça um esquema representando (desenho) a sua resposta anterior.

  23. Atividade baseada em analogia

  24. Utilizando-se das respostas dos dois primeiros questionários o professor pode identificar qual o conhecimento que os alunos já possuíam e a partir dele introduzir os conceitos sobre a teoria microscópica da condução elétrica. Foi feita uma retomada nos conceitos de corrente elétrica e da lei de Ohm já vistos anteriormente e os alunos foram estimulados a comentar as respostas dos questionários. Principalmente na questão 04 do segundo questionário, eles foram incentivados a pensar na estrutura atômica do condutor metálico e estabelecer hipóteses de por que a velocidade de deriva dos elétrons é muito menor no interior de um condutor metálico do que no vácuo.

  25. Apresentação da situação análoga

  26. Tabuleiro sem nenhuma inclinação.

  27. Tabuleiro vibrando com velocidade baixa.

  28. Tabuleiro vibrando com velocidade alta.

  29. Tabuleiro em inclinação de 5 cm.

  30. Tabuleiro vibrando com velocidade baixa.

  31. Tabuleiro vibrando com velocidade alta.

  32. Tabuleiro em inclinação de 10 cm.

  33. Tabuleiro vibrando com velocidade baixa.

  34. Tabuleiro vibrando com velocidade alta.

  35. Identificar as características relevantes do análogo Esta etapa pode ser concomitante com a anterior, pois no momento em que se executa a apresentação da situação análoga, os alunos já podem ir identificando as características mais relevantes do análogo. É interessante que estas etapas sejam realizadas em grupos, pois isso servirá também para a socialização das ideias e o seu complemento com disfunções.

  36. Mapear as semelhanças entre o analógico e alvo De posse de uma ficha e depois da discussão em grupo, os alunos mapearam as semelhanças entre os elementos do análogo e da situação alvo.

  37. Identificar as situações que não se podem mapear Nesta etapa os alunos deveriam relacionar as divergências entre a analogia e a situação alvo. Para tanto foram convidados a preencher a ficha abaixo.

  38. Fazer considerações sobre o que o conceito destino trata A seguir serão reproduzidas as respostas das questões. • Como é o comportamento dos elétrons no interior de um condutor metálico sem a presença de um campo elétrico? • Ocorre alguma alteração no comportamento dos elétrons no interior de um condutor metálico, com a presença de um campo elétrico?” Iniciaremos com as respostas dos alunos 06, 07, 08 e 09.

  39. CONSIDERAÇÕES FINAIS

  40. Avaliando as respostas dos questionários notou-se o quanto os alunos têm dificuldades em visualizar ou montar um esquema sobre um fenômeno microscópico. Isso pode ser creditado ao fato de não visualizarem o fenômeno ou não conhecerem uma situação semelhante que lhes permita esta visualização. Neste ponto a utilização de analogia mostrou-se de grande valia, pois auxiliou alunos a visualizar uma situação semelhante que represente o fenômeno.

  41. Quando da aplicação do trabalho na parte que trata sobre analogia, foram utilizadas as seis etapas sugeridas no modelo TWA (alterado), o que desacelerou um pouco o fluxo do trabalho. Em futuras implementações sugere-se utilizar os três momentos essenciais que Olivia (2001) propõe para o processo de aprendizagem com analogia.

  42. “Analogia e simulações sem dúvida tornam o conhecimento palpável e mais tarde sólido”.