Apresentação Da Defesa De Dissertação: "a Aprendizagem De Ondas Sonoras Sob A ótica De Desafios "

Universidade Federal de Mato Grosso do Sul Programa de Pós-graduação em Educação Mestrado em Educação

A aprendizagem de ondas sonoras sob a ótica de desafios em um ambiente virtual potencialmente significativo Mestrando: Rodrigo Claudino Diogo

Banca examinadora:  Dr.ª Shirley Takeco Gobara (orientadora) - UFMS  Dr. José André Peres Angotti UFSC  Dr. Luiz Carlos Pais - UFMS  Dr. José Luiz Magalhães de Freitas - UFMS

Agenda 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Trajetória e Desafios pessoais A pesquisa de mestrado Referencial teórico A construção do ambiente virtual Resultados e análises: os desafios Resultados e análises: o organizador prévio Resultados e análises: os mapas conceituais Cartazes, opiniões, motivação e satisfação Considerações finais

Trajetória e desafios pessoais

Trajetória e desafios pessoais A formação como o primeiro desafio

 Graduações de caráter extremamente tradicional:

– Bacharel em Ciências da Computação – UFG – Licenciatura em Física - UFG

 Atenção especial ao formalismo matemático e à resolução de exercícios

 Superar as características da formação para elaborar um material não-tradicional

Trajetória e desafios pessoais

A “experiência primeira” como desafio para as análises

 A tendência em se fixar nas características que mais chamam a atenção em um fenômeno

 Dificulta a análise e a interpretação dos dados  Obstáculo que exige constante vigilância

A pesquisa de mestrado Objeto, objetivo, hipóteses, metodologia e ambiente da pesquisa

A pesquisa de mestrado O objeto de pesquisa

 A influência do uso de tecnologias da informação na aprendizagem de conceitos relacionados às ondas sonoras, em alunos da segunda e terceira séries do ensino médio

A pesquisa de mestrado Objetivo geral

 Verificar se as tecnologias da informação e comunicação podem ser utilizadas como meios potencialmente significativos para se efetivar a aprendizagem significativa de conceitos introdutórios de Física sobre ondas sonoras.

A pesquisa de mestrado Hipóteses

 As tecnologias da informação e comunicação são recursos educacionais que facilitam a aprendizagem significativa  A problematização de conceitos físicos na forma de desafios, implementada em um ambiente virtual de aprendizagem se constitui em um material potencialmente significativo para a aprendizagem desses conceitos

A pesquisa de mestrado Metodologia

 Delineamento com grupo de controle e só pós-teste: A A

X

O1 O2

Grupo experimental: Pós-teste após uso do Grupo de controle: material educacional Pós-teste após aulas expositivas

 Foi oferecido um curso aos alunos, em um turno distinto do turno em que o aluno está em sala de aula.

A pesquisa de mestrado Metodologia ► observações

 Buscou-se a integração entre as abordagens quantitativa e qualitativa  Após a aplicação do pós-teste os alunos do grupo de controle utilizaram o material educacional

A pesquisa de mestrado Ambiente da pesquisa

 Escola pública estadual da cidade de Campo Grande - MS  Alunos de segunda e terceira séries dos turnos matutino e vespertino

Referencial teórico Teoria da aprendizagem significativa Obstáculos epistemológicos

Referencial teórico

Teoria da aprendizagem significativa (TAS)

 O que é a aprendizagem significativa? – O resultado de um processo pelo qual uma nova informação se relaciona aos conhecimentos que uma pessoa já possui

 Esta interação modifica tanto a nova informação quanto o conhecimento prévio do indivíduo

Referencial teórico TAS - subsunçores

 Os conhecimentos prévios com os quais as novas informações irão interagir É necessário o subsunçor

Referencial teórico TAS

►

organizador prévio

 Fazer com que os subsunçores estejam disponíveis X Y Zd KKK

Referencial teórico Obstáculos epistemológicos

 O problema do conhecimento científico deve ser considerado em termos de obstáculos inerentes ao próprio ato de conhecer, não se tratando de obstáculos decorrentes da complexidade ou fugacidade dos fenômenos  O ato de conhecer dá-se contra um conhecimento anterior, por meio de rupturas

Referencial teórico

Obstáculos epistemológicos ► tipos

A construção do ambiente virtual

A construção do ambiente virtual A proposta

 Elaborar material educacional: – Desenvolvido a partir de recursos advindos das tecnologias da informação e comunicação (TIC) – Que oferecesse uma abordagem distinta das presentes em livros didáticos tradicionais

A construção do ambiente virtual O conteúdo do material educacional

 Características importantes das ondas sonoras: – Necessidade de um meio material para propagação do som – Freqüência – Amplitude – Intensidade – Propagação sem transporte de matéria

A construção do ambiente virtual A primeira versão do material educacional

 Consistia em: – Uma série de páginas Web interligadas – Um dicionário de termos – Um fórum de discussões - denominado Ponto de Encontro

 Possuía estrutura similar a de um livro didático tradicional de Física

A construção do ambiente virtual A reestruturação do ambiente

 A primeira versão: – Não se adequava aos referenciais adotados – Não se apresentava como uma proposta inovadora no uso das TIC

 Decidiu-se por tentar uma nova abordagem para o material

A construção do ambiente virtual A nova abordagem: os desafios ► pontos chaves

 Permitir a problematização dos conteúdos  Um problema verdadeiro tem semelhanças com um desafio  Estimular a motivação e a disposição em aprender  Fazer uso de situações próximas ao cotidiano dos alunos  Propor questionamentos que o aluno não se propõe

A construção do ambiente virtual Os desafios ► fundamentos teóricos

 Teoria da aprendizagem significativa (A.S.)  Condições para a A.S.:

A construção do ambiente virtual Material potencialmente significativo

A construção do ambiente virtual A versão “final” do material educacional (1 de 2)

 Quatro desafios – – – –

O Jogo do erro O pernilongo e os sons Abaixe o volume Como uma onda no mar...

 Um organizador prévio – É importante saber!!!

 Atividades complementares – Fazendo um mapa e Fazendo um cartaz... – Opinário

A construção do ambiente virtual A versão “final” do material educacional (2 de 2)

 Um fórum virtual: – Ponto de Encontro

 Um canal de diálogo com o professor  Biblioteca – Formada por páginas da primeira versão

A construção do ambiente virtual A página principal do ambiente

Resultados e análises: os desafios

Resultados e análises: os desafios Categorias para análise das respostas

     

Excelente Satisfatória Insatisfatória Incorreta Não sei Não respondeu

Correta Correta, Não A O resposta aluno responde afirmou não mas não respondeu não está que está nãoa bem adequadamente relacionada sabia questão, detalhada responder à pergunta àa a Todos os deixando conceitos pergunta questão resposta que em proposta lhe branco foi ou associados Não estão apresenta presentes estão os proposta. assinalando presentes todos Alguns conceitos os conceitos conceitos necessários e outrosestãoe, caracteres. corretamente associados presentes estão relacionados mas, mas,nem estão relacionados todos incorretamente estão relacionados  corretamente Detalhada    

Resultados e análises: os desafios O Jogo do Erro

 Conhecimento em jogo: – Necessidade de um meio material para que uma onda sonora possa se propagar

 Fonte de inspiração: – Brincadeiras nas quais devem ser encontradas as diferenças entre duas imagens semelhantes

Resultados e análises: os desafios O Jogo do Erro ► o papel do aluno

 O aluno assume o papel de um revisor científico de um estúdio de cinema:  Deve analisar um vídeo com um erro de Física: sons se propagando e sendo ouvidos no espaço  O aluno percorre uma trilha na qual realiza diversas atividades

Resultados e análises: os desafios O Jogo do Erro ► grupo experimental no desafio Categoria

Freqüência

Percentual

Satisfatória

15

62,50%

Insatisfatória

8

33,33%

Não sei

0

0,00%

Não respondeu

1

4,17%

Total

24

100,00%

 Sete alunos provavelmente tiveram dificuldades na utilização dos recursos disponibilizados pelo ambiente

Resultados e análises: os desafios O Jogo do Erro ► grupos no pós-teste Categoria

Satisfatória Insatisfatória Não sei Total

Grupo experimental

Grupo de controle

Freqüência Percentual Freqüência Percentual

10 5 0 15

66,67% 33,33% 0,00% 100,00%

5 4 3 12

41,67% 20,83% 25,00% 100,00%

 O uso do computador como recurso educacional obteve resultados bastante satisfatórios

Resultados e análises: os desafios O Jogo do Erro ► algumas considerações

 Os resultados e análises indicam: – O Jogo do Erro é um material potencialmente significativo e favorece a aprendizagem e a construção do conhecimento pelo aluno – A falta de habilidade no uso do computador pode ter comprometido a aprendizagem de alguns alunos – As respostas de um aluno indicam a presença do obstáculo animista

Resultados e análises: os desafios O Pernilongo e os sons

 Conhecimentos em jogo: – – – – – – –

Fonte sonora Vibração Freqüência Grave e agudo Infra-som e ultra-som Espectro sonoro Relação entre as freqüências de vibração da fonte sonora e do som que ela emite

Resultados e análises: os desafios O Pernilongo e os sons ► a convocação

Resultados e análises: os desafios O Pernilongo e os sons ► detalhes

 O aluno assume o papel de um cientista: – Que tem como tarefa principal propor um aparelho que consiga expulsar os pernilongos

 Este aparelho: – Não deve poluir o ambiente – Não pode causar danos à população

 Para obter estes conhecimentos, o aluno percorre uma trilha – Realiza diversas atividades – Utiliza recursos computacionais

Resultados e análises: os desafios

O Pernilongo e os sons ► grupo exp. no desafio (1 de 2) Categoria

Freqüência

Percentual

Excelente

6

28,57%

Satisfatória

4

19,05%

Insatisfatória

4

19,05%

Incorreta

4

19,05%

Não sei

1

4,76%

Não respondeu

2

9,52%

Total

21

100,00%

 47,62% dos alunos obtiveram um desempenho excelente ou satisfatório

Resultados e análises: os desafios

O Pernilongo e os sons ► grupo exp. no desafio (2 de 2)

 Em decorrência da extensão da trilha e da variedade de atividades, o rendimento médio foi calculado Aproveitamento médio no desafio O Pernilongo e os sons Insatisfatório 24%

Excelente 24%

Satisfatório 52%

Resultados e análises: os desafios O Pernilongo e os sons ► grupo exp. no desafio

 Performance na  Rendimento superação do desafio: médio: – 47,62% (satisfatórias e excelentes)

– 76% (satisfatório e excelente)

– Para alguns alunos a suposta aprendizagem dos conceitos trabalhados ao longo da trilha não foi suficiente para a superação do desafio E01, E09, E11, E16, E18 e E19

Resultados e análises: os desafios O Pernilongo e os sons ► grupos no pós-teste Categoria

Excelente Satisfatória Insatisfatória Não sei Total

Grupo experimental

Grupo de controle

Freqüência Percentual Freqüência Percentual

3 8 4 0 15

20,00% 53,33% 26,67% 0,00% 100,00%

1 8 2 1 12

 Sugerem uma equivalência entre: – O material educacional e as aulas tradicionais

8,33% 66,67% 16,67% 8,33% 100,00%

Resultados e análises: os desafios O Pernilongo e os sons ► algumas considerações

 Os resultados e análises indicam: – Que o desafio é um material potencialmente significativo, favorecendo a aprendizagem e a construção do conhecimento pelo aluno – Que este desafio e as aulas expositivas foram eficientes – Indícios de um obstáculo (verbal ou da experiência primeira) – Os alunos do grupo experimental tendem a associarem ou confundirem as sensações e os conceitos de freqüência e intensidade sonora

Resultados e análises: os desafios Abaixe o volume ► conceitos em jogo

     

Fonte sonora Amplitude de um movimento oscilatório Amplitude de vibração da fonte sonora Amplitude da onda sonora Intensidade da onda sonora Relação entre estes conceitos

Resultados e análises: os desafios Abaixe o volume ► o desafio proposto

 Os alunos devem decidir quem está certo e explicar sua resposta  Para obter estes conhecimentos, o aluno percorre uma trilha

Resultados e análises: os desafios Abaixe o volume ► grupo experimental no desafio Categoria

Freqüência

Percentual

Excelente

5

27,78%

Satisfatória

10

55,56%

Insatisfatória

2

11,11%

Incorreta

1

5,56%

Total

18

100,00%

 83,34% de respostas satisfatórias ou excelentes  Estabilidade das noções de volume e

Resultados e análises: os desafios Abaixe o volume ► grupos no pós-teste Categoria

Correta Incorreta Total

Grupo experimental

Grupo de controle

Freqüência Percentual Freqüência Percentual

3 12 15

20,00% 80,00% 100,00%

4 8 12

33,33% 66,67% 100,00%

 Percentuais de acertos extremamente baixos: – 20,00% para o grupo experimental – 33,33% para o grupo de controle

Resultados e análises: os desafios Abaixe o volume ► algumas considerações (1 de 2)

 O fato do pós-teste possuir apenas uma questão associada aos conhecimentos do desafio prejudicou a verificação da aprendizagem  Três alunos do grupo de controle e um aluno do grupo experimental: – Associaram a sensação fisiológica da intensidade sonora (volume) com a freqüência da onda;

Resultados e análises: os desafios Abaixe o volume ► algumas considerações (2 de 2)

 As noções de volume e “altura do som” são resistentes (grupo experimental), funcionando como um obstáculo à aprendizagem do conceito de intensidade sonora

Resultados e análises: os desafios Como uma onda no mar

►

conceitos em jogo

 Onda não transporta matéria  A onda do mar é um tipo de onda  O som é um tipo de onda

Resultados e análises: os desafios Como uma onda no mar

►

desafio proposto

Resultados e análises: os desafios

Como uma onda no mar ►grupo exp. no desafio (1 de 2) Categoria

Freqüência

Percentual

Excelente

3

12,50%

Incorreta

19

79,17%

Não sei

1

4,17%

Não respondeu

1

4,17%

Total

24

100,00%

 Concepções presentes nas respostas incorretas: – Vento ou ar  causa do transporte de matéria – Onda transporta matéria

Resultados e análises: os desafios

Como uma onda no mar ►grupo exp. no desafio (2 de 2)

 Relação entre as concepções e obstáculos

Resultados e análises: os desafios Como uma onda no mar Categoria

Excelente Satisfatório Insatisfatório Não sei Total

►

grupos no pós-teste (1 de 2)

Grupo experimental

Grupo de controle

Freqüência Percentual Freqüência Percentual

0 5 10 0 15

0,00% 33,33% 66,67% 0,00% 100,00%

1 3 7 1 12

8,33% 25,00% 58,34% 8,33% 100,00%

 Baixo índice de respostas satisfatórias e excelentes: – 33,33% para os dois grupos – Equilíbrio entre os grupos

Resultados e análises: os desafios Como uma onda no mar

►

grupos no pós-teste (2 de 2)

 Concepções presentes nas respostas incorretas:

Resultados e análises: os desafios Como uma onda no mar

►

algumas considerações

 O conhecimento prévio dos alunos atuou como obstáculo epistemológico à aprendizagem do conhecimento físico em jogo no desafio  Principal obstáculo: – Onda transporta matéria

 Os resultados indicam: – A necessidade de se pesquisar metodologias e recursos que sejam capazes de auxiliar os alunos na superação dos obstáculos

Resultados e análises: o organizador prévio

Resultados e análises: org. prévio Conceitos em jogo

   

Regularidade Movimento periódico Período Freqüência

Resultados e análises: org. prévio A pergunta chave

Resultados e análises: org. prévio Grupo experimental na pergunta chave Categoria

Freqüência

Percentual

Excelente

3

11,11%

Satisfatória

3

11,11%

Insatisfatória

1

3,70%

Incorreta

16

59,26%

Não sei

3

11,11%

Não respondeu

1

3,70%

Total

27

100,00%

 Baixa performance: – Indica: pouca compreensão dos fenômenos periódicos

Resultados e análises: org. prévio Organizador prévio ► algumas considerações

– A dificuldade de interpretação e análise do movimento dos ponteiros de um relógio analógico • falta de hábito na leitura e uso dos relógios analógicos • a divisão das horas, minutos e segundos são feitas em uma base que não é decimal, e que “foge” ao senso comum

– Não é possível estabelecer uma relação entre o desempenho obtido no organizador prévio e as performances nos desafios – O organizador prévio dever ser alterado em futuras versões do material

Resultados e análises: Os mapas conceituais

Resultados e análises: os mapas O que são os mapas conceituais?

 Maneira de representar as relações significativas entre dois ou mais conceitos  Possuem como referencial teórico a teoria da aprendizagem significativa  Devem representar a hierarquia entre os conceitos

Resultados e análises: os mapas A atividade proposta aos alunos

 Elaborar um mapa conceitual a partir de uma lista de conceitos

Resultados e análises: os mapas O mapa de referência

 A partir do mapa de referência foi feita uma lista de itens (relações entre conceitos) que deveriam estar presentes nos mapas dos alunos

Resultados e análises: os mapas O que os mapas dos alunos revelam (1 de 2)

 Os itens que apresentaram a maior freqüência nos mapas conceituais se referem aos desafios: O jogo do erro, O pernilongo e os sons e Abaixe o volume. – reforça as evidências de que estes são potencialmente significativos

 Os mapas indicam que os alunos não compreenderam que: – O som é um tipo de onda – As ondas não transportam matéria

Resultados e análises: os mapas O que os mapas dos alunos revelam (2 de 2)

 Evidenciam um aspecto já detectado na análise dos desafios O pernilongo e os sons e Abaixe o volume: – a tendência em associar e confundir as noções físicas e fisiológicas de intensidade sonora e freqüência

Cartazes,opiniões, motivação e satisfação

Cartazes, opiniões, motivação e satisfação Atividades: “Fazendo um cartaz...” e “Sua opinião”

 Fazendo um cartaz: – O aluno deve confeccionar um cartaz – O cartaz poderia recomendar, ou não, a participação no curso

 Sua opinião: – O aluno responde a um opinário

Cartazes, opiniões, motivação e satisfação Fazendo um cartaz... ► alguns resultados

 Nenhum cartaz “contra-indicando” o curso  O ambiente virtual contém elementos que contribuem para a manutenção da motivação

Cartazes, opiniões, motivação e satisfação Sua opinião ► alguns resultados

 A abordagem de ensino e aprendizagem por desafios é, ainda, pouco explorada  Segundo a maioria dos alunos esta abordagem favorece uma melhor aprendizagem  Os desafios preferidos pelos alunos são os que mais se aproximam de situações cotidianas: – O Pernilongo e os sons – Como uma onda no mar

Cartazes, opiniões, motivação e satisfação Sua opinião ► alguns resultados

 Média da nota atribuída ao curso: – 9,77

 Sugestões de melhoria mais freqüentes: – ampliar o conteúdo presente no ambiente virtual – aumentar o número de desafios

Cartazes, opiniões, motivação e satisfação Algumas considerações

 As análises indicam um alto índice de satisfação  O ambiente virtual e a metodologia de utilização adotada conseguiram favorecer a motivação dos alunos e atender às suas expectativas

Considerações finais

Considerações finais

O objetivo geral foi alcançado?

 Verificar se as tecnologias da informação e comunicação podem ser utilizadas como meios potencialmente significativos para se efetivar a aprendizagem significativa de conceitos introdutórios de Física sobre ondas sonoras 

Considerações finais

As hipóteses foram verificadas? (1 de 2)

 As tecnologias da informação e comunicação são recursos educacionais que facilitam a aprendizagem significativa

Considerações finais

As hipóteses foram verificadas? (2 de 2)

 A problematização de conceitos físicos na forma de desafios, implementada em um ambiente virtual de aprendizagem se constitui em um material potencialmente significativo para a aprendizagem desses conceitos – Verificada nos desafios: O Jogo do erro, O pernilongo e os sons e Abaixe o volume – Não pode ser verificada no desafio Como uma onda no mar...

Considerações finais Resultados importantes

 Existência de obstáculos epistemológicos  O material pode ser considerado potencialmente significativo  O ambiente virtual e a metodologia de utilização adotada conseguiram favorecer a motivação dos alunos e atender às suas expectativas

Considerações finais  Não se pretende advogar a favor do computador como uma estratégia ou mesmo um recurso que possa substituir as aulas expositivas e presenciais  Evidenciar que o uso adequado do computador, pode favorecer a construção do conhecimento pelo aluno; e deve ser considerado como mais um recurso a ser utilizado pelo professor para favorecer a aprendizagem de seus alunos

Fim... Por enquanto...

Agradecimentos

Agradecimentos

 À todos que ficaram até o final desta apresentação

Agradecimentos

 À minha esposa Raquel

Agradecimentos  À diretora: Maria de Lourdes  À vice-diretora: Ernângela  À toda a coordenação do colégio no qual a pesquisa se realizou  Ao alunos que participaram e viabilizaram a pesquisa

Agradecimentos  À professora Shirley, por sua orientação primorosa  Aos componentes da banca pelas sugestões e questionamentos feitos na qualificação  Ao professor David pelo auxílio nas traduções

Agradecimentos  Às amizades feitas durante a permanência em Campo Grande  Em especial à Danise

Alunos participando da pesquisa

Alunos participando da pesquisa

Alunos participando da pesquisa

Alunos participando da pesquisa

Amigos

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Agora acabou mesmo... Contato: [email protected]