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Background: Gestures, seen through Peirce’s semiotics as semiotic resources, have the potential to be revealed as cornerstones for the teaching of physics and, in particular, for the teaching of Bohr’s atomic model. Initially, the semiotic perspective in the teaching process will be addressed and, subsequently, the role of gestures and non-verbal communication as a semiotic resource. Objective: To investigate the contribution of gestures as a potential semiotic resource in teaching Bohr’s atom model. Design: The principles of a qualitative study were observed. Setting and participants: Videos of a preparatory course for ENEM, in the subject of Physics, made by the secretary of education of the state of RS, Brazil, free of charge via the internet. Data collection and analysis: A total of seven hours of online classes of a preparatory course for ENEM are analysed. For the gestural microanalysis, episodes on Bohr’s atom were chosen, with two distinct episodes: the first on the photon and the second on energy levels. Results: From the research analysis carried out on signs within the Peircean framework, it is possible to infer that gestures have the potential to be used as a semiotic resource in the classroom. Conclusion: We found that gestures can be a potential semiotic resource in teaching Bohr’s atom model, as they can enable an articulation between different semiotic resources.

RESUMO: Os gestos que realizamos podem auxiliar no processo de ensino e aprendizagem? O presente artigo sintetiza o estado da arte sobre o assunto no campo da educação, com um olhar específico para a comunicação gestual. A pesquisa foi encontrada em praticamente todos os níveis de ensino sobre o uso de gestos como uma forma de ajudar os alunos a aprender uma segunda língua, educação inclusiva e educação de ciências e matemática. Em geral, existem evidências sólidas de que a comunicação gestual auxilia na avaliação e introdução de uma nova palavra no ensino de uma segunda língua; como recurso adicional para professores e alunos com deficiência e como ferramenta para contribuir para o ensino de conceitos considerados abstratos e complexos na área do ensino de ciências e matemática. Interessante é a forte evidência de que o gesto constitui um canal oculto, mas poderoso, para trocar informações, aprender e até mesmo como uma ferramenta para ajudar a raciocinar. ABSTRACT: Can our gestures aid the teaching and learning process? This paper summarizes the state-of-the-art on the subject within the educational field, focusing on gestural communication. There have been studies at virtually all levels of education regarding the use of gestures to assist students in learning a second language, inclusive education, and science and math education. In general, there is solid evidence supporting that gestural communication helps in the evaluation and introduction of a new word in the teaching of a second language; as an additional resource for teachers and students with disabilities; and as a tool to contribute to the teaching of concepts considered abstract and complex in the field of science and mathematics teaching. We highlight the strong evidence that gesture constitutes a hidden yet powerful channel to exchange information, learn, and a tool to help reason.

Can our gestures aid the teaching and learning process? This paper summarizes the state-of-the-art on the subject within the educational field, focusing on gestural communication. There have been studies at virtually all levels of education regarding the use of gestures to assist students in learning a second language, inclusive education, and science and math education. In general, there is solid evidence supporting that gestural communication helps in the evaluation and introduction of a new word in the teaching of a second language; as an additional resource for teachers and students with disabilities; and as a tool to contribute to the teaching of concepts considered abstract and complex in the field of science and mathematics teaching. We highlight the strong evidence that gesture constitutes a hidden yet powerful channel to exchange information, learn, and a tool to help reason.

Diante do contexto que está o ensino de Ciências e mais especificamente o ensino de Física no Ensino Fundamental (EF), o presente trabalho buscou investigar de que forma o ensino do modelo do átomo de Bohr com estudantes de uma escola pública do Ensino Fundamental pode contribuir para uma aprendizagem significativa. A metodologia utilizada foi de elaboração de uma sequência didática sob a perspectiva da TMC (Teoria da Mediação Cognitiva) à luz de UEPS. A coleta de dados aconteceu mediante entrevistas seguindo o método Report Aloud e analisadas conforme uma análise gestual descritiva. Os resultados indicam que a utilização das sequências didáticas juntamente com recursos didáticos distintos trouxeram evidências de aprendizagem significativa do modelo do átomo de Bohr com alunos do EF.Palavras Chave: Átomo de Bohr. Aprendizagem Significativa. Ensino Fundamental. UEPS. TMC.

Resumo Cada vez mais cresce o número de investigações que buscam compreender os processos mentais utilizados pelos estudantes a fim de enteder, principalmente, suas dificuldades com o aprendizado de determinados conteúdos. Portanto, o presente artigo faz uma comparação entre dois protocolos de entrevistas que podem ser utilizados nessas investigações, o Think Aloud e o Report Aloud. Partindo de um estudo já realizado utilizando o Think Aloud, foi feita uma pesquisa com o método Report Aloud. Ambas investigações utilizaram simulações computacionais de movimento relativo a fim de analisar as imagens estáticas e simulações mentais produzidas e utilizadas pelos estudantes. Comparando os resultados de ambos os estudos pode-se concluir que os métodos são equivalentes.Palavras Chave: Ensino de Física. TIC. Movimento Relativo.

Background : Given the importance of working on Modern Physics in the classroom and considering the great difficulty of understanding by students, it is important to investigate efficient ways to develop the theme. Objective: Identify if there was learning after using a didactic material built using animated gifs and specially after using computer simulations, and to investigate if there is a difference in learning between students who interacted and did not interact with the computer simulations. Design: The design is based on a quantitative analysis made by comparing the results of pre-tests and post-tests of the control and experimental groups. Setting and participants: The research was carried out with 82 students from the third year of high school from a public school. Of these students, 62 form the experimental group, while 20 make up the control group. Data collection and analysis: The activities were developed during the curricular classes of the Physics discipline, with the application of questionnaires immediately before and after the activities. The activities contemplated the four types of mediations (according the CNMT referential), and the control group did not use hypercultural mediation. Results: The outcome of the analysis shows a significant difference in the results of the control and experimental groups, and the experimental group showed a statistically superior growth. Conclusions: Using the four types of mediations, especially hypercultural , students' learning is enhanced for Special Relativity concepts and problem-solving.

In this article an investigation is carried out using, as a didactic strategy, the programming in the Scratch software, associated with recreational activities in a public school in Rio Grande do Sul. The motivation for the present research is to investigate didactic interventions that are for the learning of Physics in Elementary School, given the scarcity of investigations, within the scope of Physics Teaching especially for this level of education. Our key question is condensed in understanding whether the combined uses of these activities contribute to the learning of kinematics concepts at the fundamental level of education. The research was developed during a project for undergraduate students of the Institutional Program for Teaching Initiation Scholarships at a municipal school and lasted for one semester. After the activities, the students participated in recorded semi-structured interviews and their verbal and gestural speeches were analyzed. The theoretical foundation of the study was based on the Cognitive Mediation Networks Theory (CMNT), which argues that the use of extra-cerebral mechanisms helps in learning. With the analysis of the results, it was possible to separate the students into three groups, according to the external mediation that emerged during the interviews. One group had a clear preference for mental images from hypercultural mediation (Scratch), while another group for psychophysical mediation (play activities) and a third group produced mental images of both mediations. The results indicate that students are able to develop representations for different types of movements, presenting more robust evidence in those in particular who make conciliated use of hypercultural and psychophysical mediations, pointing out that the didactic strategy used has the potential to assist in the learning of Physics in Elementary School. Neste artigo é realizada uma investigação utilizando, como estratégia didática, a programação no software Scratch, associado com atividades lúdicas em uma escola pública do Rio Grande do Sul. A motivação para a presente pesquisa é investigar intervenções didáticas que sejam para o aprendizado de Física no Ensino Fundamental, visto a escassez de investigações, dentro do âmbito do Ensino de Física em especial para este nível de ensino. Nossa pergunta-chave está condensada em entender se os usos combinados destas atividades contribuem para o aprendizado de conceitos de cinemática no nível fundamental de ensino. A pesquisa foi desenvolvida durante um projeto de licenciandos do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência em uma escola municipal e teve a duração de um semestre. Após as atividades, os estudantes participaram de entrevistas semiestruturadas gravadas e seus discursos verbal e gestual foram analisados. A fundamentação teórica do estudo foi embasada na Teoria da Mediação Cognitiva (TMC), a qual defende que o uso de mecanismos extra cerebrais auxiliam no aprendizado. Com a análise dos resultados, foi possível separar os alunos em três grupos, de acordo com a mediação externa que emergiu ao longo das entrevistas. Um grupo tinha clara preferência por imagens mentais oriundas da mediação hipercultural (Scratch), enquanto outro pela mediação psicofísica (atividades lúdicas) e um terceiro grupo produzia imagens mentais de ambas as mediações. Os resultados indicam que os alunos conseguem desenvolver representações para os diferentes tipos de movimentos, apresentando evidências mais robustas naqueles em particular que fazem uso conciliado das mediações hiperculturais e psicofísicas, apontando que a estratégia didática utilizada tem o potencial de auxiliar no aprendizado de Física no Ensino Fundamental.

The present article sought to investigate if the use of different external mediation mechanisms to teach the Bohr Atom model in elementary education with the didactic methodology of the Potentially Significant Teaching Units (PSTU) can result in Meaningful learning. Therefore, we naturally use the theoretical contribution of the Ausubelian Meaningful Learning Theory, in particular by discussing elements that indicate evidence of meaningful learning. This theory was adopted with the purpose of understanding and analyzing whether or not there is evidence of meaningful learning with elementary level students after about a year of using the didactic methodology. The didactic methodology used was the application of didactic sequences inspired by the PSTU model, modified to be applied in Elementary School. We also use different external mediation mechanisms that independently reproduce the Bohr atom model, such as model building (psychophysical mediation), teacher explanation on a blackboard (social mediation), use of textbooks (cultural mediation) and computer simulations (hypercultural mediation). Data analysis was carried out through two semi-structured interviews according to the Report Aloud protocol followed by the depictive gestural analysis, performed with an interval of almost one year, both interviews were carried out after the application of the didactic methodology, in order to assess the retention of the learning residue. We argue that the students' verbal-gestural production indicates that there was meaningful learning of the Bohr Atom model, especially related to social and hypercultural mediations.

The photoelectric effect in the production and transformation of light is animportant phenomenon in quantum physics. The theory was initially presented by Albert Einstein and allows us to explain several technological applications in engineering. The use of computer simulations in the process, as they have already been proven to yield in science teaching, can provide excellent conceptual learning results, and that includes the teaching of the photoelectric effect. Ten simulations available on the internet were classified by criteria established based on bibliographic research developed within the framework of the historicity, concept, and context triad, and then four were selected and used in a classroom with engineering undergraduate sophomores. The Predict-Observe-Explain (P.O.E.) methodology was used to guide students in carrying out the experiments. The results of the analysis of the simulations and the elaboration of a laboratory instruction guide and experimental intervention, with the methodology, demonstrated the effectiveness of using computer simulations for the learning of scientific concepts in the context of engineering education.

Nesta contribuição trazemos a aplicação de um espectrofotômetro de baixo custo para o Ensino de Física, com a realização de atividades utilizando um aplicativo de celular. Buscamos apresentar as tarefas efetuadas ao trabalhar os conceitos de emissão e absorção da luz com estudantes licenciandos em Física. A fundamentação teórica do estudo está embasada na Teoria da Mediação Cognitiva (TMC), a qual defende o uso de ferramentas hiperculturais na aprendizagem. Os resultados foram obtidos após as análises realizadas sobre os pré-testes, guias de atividade, pós-testes e gestos descritivos obtidos das imagens de vídeo, gravadas durante as entrevistas semiestruturadas. O material é uma alternativa para o estudo de espectrometria, sendo o aplicativo um mediador do processo de ensino.Palavras Chave: Espectrofotômetro. Ensino de física. Celular. Aplicativo.

To guide the integration of Information and Communication Technologies (ICT) in the classroom, the theoretical model Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK), proposed by Mishra and Koehler in 2006, reinforces the importance of connecting pedagogical, technological, and content knowledge of teachers. This research sought to investigate the literature on how the theoretical model TPACK is being used for the integration of technology in Chemistry teaching. This investigation was based on a Systematic Literature Review (SLR), reaching a sample of 23 articles published in scientific journals from 2006 to 2019. In general, the researches that composed this SLR uses the theoretical model TPACK in a more theoretical way and mostly in in-service teacher training. The lack of research in the Brazilian context signals the need for more work supported by this framework, which can lead to practices that are more aligned with the contemporary needs of Chemistry teacher training.

O presente artigo é o relato de experiência de sequências de atividades realizadas com alunos do terceiro ano do Ensino Médio de uma escola pública da rede estadual de ensino no município de Montenegro/RS. Essas sequências envolviam temáticas de Física Contemporânea – a Sonoluminescência e os Supercondutores de Altas Temperaturas, ainda não totalmente explicadas pela ciência, constituindo-se, portanto, em problemas abertos dentro da epistemologia de Larry Laudan. As atividades foram desenvolvidas em sala de aula por meio de Unidades de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS). A abordagem didática se deu através do ensino da visão epistemológica de Larry Laudan, discutindo elementos que constituem o progresso científico através da resolução de problemas. O objetivo do estudo era averiguar as mudanças nas concepções da natureza da ciência dos estudantes após as atividades, sendo fartamente documentado na literatura que os estudantes de ensino médio possuem uma concepção absolutista da Ciência. Utilizamos questionário com questões abertas e fechadas aplicadas tanto antes como depois do processo instrucional seguidas de entrevistas. Foi constatado que houve uma nítida evolução na concepção de ciência dos estudantes. Ademais, pode-se perceber a surpresa por parte dos estudantes ao descobrirem que existem fenômenos ainda não explicados pela ciência. Acreditamos que atividades didáticas como a que utilizamos podem enriquecer o aprendizado de ciências em uma fase crucial para o desenvolvimento do senso crítico e do espírito de pesquisa por parte dos estudantes.

A crescente falta de interesse pelo ingresso em carreiras relacionadas à docência tem sido constatada em diversos estudos. Como agravante a esta situação, muitos estudos revelam que a evasão dos graduandos em cursos de licenciatura tem se acentuado nas últimas décadas. No que tange a área da Química, esta situação requer atenção especial, uma vez que a falta de professores especialistas nas escolas é crescente e decorre da ausência de profissionais formados na área, ou mesmo, do desinteresse dos especialistas em atuar na licenciatura. Diante disso, fundamentando-se que a falta de interesse se origina em diversos os fatores, educacionais ou não, o presente estudo investigou a percepção dos graduandos em Química Licenciatura acerca dos aspectos que influenciaram sua escolha de formação, suas opiniões sobre o curso de graduação e suas expectativas em relação ao futuro profissional. A metodologia utilizada caracteriza-se em uma abordagem quantitativa, realizada por meio de aplicação de um questionário a alunos de uma universidade do sul do Brasil. Os resultados demostraram que o interesse pelos assuntos relacionados à Química é o fator predominante na escolha de carreira, além da facilidade que os alunos apresentavam nas disciplinas de ciências no período escolar, do reconhecimento da química perante à sociedade e da fácil colocação profissional. Ademais, verificou-se que a influência familiar não está relacionada ao processo de escolha profissional dos graduandos. Em relação à evasão, os estudantes não se mostraram propensos a desistir do curso, assim como, se revelaram otimistas quanto as suas perspectivas em relação a futura atuação profissional.

Este artigo busca analisar como o uso combinado de bancadas virtuais e storyboards podem promover a compreensão conceitual do licenciando em física acerca do fenômeno da dualidade onda-partícula de entidades quânticas nos arranjos experimentais da dupla fenda e do IMZ. Verificamos, assim, a possibilidade do seu estabelecimento em uma corrente interpretativa da MQ. Portanto, a condução desta investigação converge para a identificação das interpretações privadas dos estudantes, após ações didáticas mediadas por mecanismos externos de processamento de informações. Para tanto, adotamos a harmonização de dois referenciais teóricos, sendo eles, a Teoria da Mediação Cognitiva (TMC), em razão de sua abordagem relacionada à mediação hipercultural, e a Modelização Científica de Mario Bunge, em virtude de sua percepção acerca da construção de conhecimento de forma racional em meio a interpretação da realidade. Os resultados foram obtidos após as análises realizadas sob os pré-testes, pós-testes e análise dos gestos descritivos obtidos das imagens de vídeo gravadas durante as entrevistas do pós-teste. Constatamos que as instruções didáticas forneceram possibilidades aos licenciandos para analisar ontologicamente e epistemologicamente, de diferentes formas, um mesmo resultado empírico previsto pelo formalismo da MQ. Também identificamos a predominância de uma postura dualista realista na interpretação dos alunos.

O ensino de física no ensino fundamental tem estado praticamente esquecido em nosso país, tanto na pesquisa em ensino como na prática em sala de aula. Nossa estrutura curricular considera o ensino específico de física apenas a partir do ensino médio. Neste trabalho, mostramos como utilizar o jogo Angry Birds Space para uma aprendizagem significativa dos conceitos de lançamento de projéteis e de gravidade no ensino fundamental. O produto educacional explanado foi baseado em um subprojeto do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência de Física da Universidade Luterana do Brasil e, com algumas modificações, foi montado na sequência didática de unidade de ensino potencialmente significativa. É possível utilizar essa sequência em um contexto educacional e abordar conceitos simples de física no ensino fundamental.