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O Probio ou Jogo da Biodiversidade foi lançado em 2006 pelo Ministério do Meio Ambiente, produto de um subprojeto que tinha como finalidade a elaboração de materiais educativos de educação ambiental sobre temas prioritários elencados pelo Projeto de Conservação e Utilização Sustentável da Biodiversidade Biológica Brasileira. O jogo contempla 45 pares de portfólios que retratam situações verídicas de conflito socioambiental em biomas brasileiros e as ações positivas realizadas para a resolução dos problemas exemplificados, levando em consideração a perspectiva dialógico-problematizadora. Em vista disso, o objetivo deste artigo é explorar a ludicidade ambiental como ramo reflexivo emergente do campo da educação ambiental, a fim de situar as dimensões educativas de conflito e ação presentes nos portfólios do bioma Campos Sulinos do jogo Probio. O trabalho é de natureza qualitativa e caráter exploratório, e utiliza a pesquisa documental para investigar os portfólios, os quais são aprofundados à luz da Análise de Conteúdo. A partir da análise, identificamos a emergência de cinco dimensões educativas presentes nos portfólios conflito e ação: econômica, política, social, cultural e ambiental. Essas dimensões revelam a natureza geradora dos conflitos e a compreensão sistêmica necessária para a resolução das situações-problema.

Neste artigo focalizamos o nosso estudo no movimento diário do Sol projetado sobre cartas solares, um saber mais elaboradamente investigado nos cursos superiores de arquitetura e engenharias, com inúmeras aplicações práticas. Um saber também sugerido pela Base Nacional Comum Curricular (BNCC) para a área das Ciências da Natureza, devendo ser estudado a partir do 2° ano do Ensino Fundamental. Falaremos então do movimento do Sol e de sua projeção sobre cartas solares, um assunto que, devido aos inúmeros objetos-modelo conceituais envolvidos, deveria ser investigado a partir dos anos finais do Ensino Fundamental, a partir do 8° ano e, principalmente, no Ensino Médio, onde o conhecimento adquirido no Fundamental deve então ser ampliado e aprofundado. Assim, neste artigo, buscamos fornecer aos leitores um entendimento inicial e importante sobre o que é, para o que serve e como funciona uma carta solar, bem como, alguns de seus fundamentos básicos. Ao final, a título de exemplo, sugerimos alguns problemas que poderão ser resolvidos na Escola. Esperamos com este trabalho fornecer subsídios ao estudo de pesquisadores, professores e alunos, principalmente aqueles dos anos finais do Ensino Fundamental e do Ensino Médio, onde também se observa uma maior carência de materiais didáticos de astronomia.

This work describes, systematically, the construction of a spectrometer based on readily available materials and easy handling. The physics involved, wave optics, is historically contextualized briefly; the principle of Huygens is also presented. Next, the construction of the spectrometer is detailed; the images of some emission spectra are presented. Finally, some of the possible exploitations are suggested; and the conclusion points to two aspects in particular. At first, the construction of the device can give occasion for a motivating theoretical and practical activity. The second aspect highlights the potential of the research activity, including emission and absorption spectra that opens to students, thereby providing great motivating learning environments.

Resumo Neste manuscrito apresentamos a noção de objeto-modelo mecânico concreto analógico didático (OMMCAD), um tipo de modelo didático nascido na fusão da epistemologia Bungeana dos modelos (modelos científicos) com a didática das ciências (modelos didáticos), desenvolvido para fins de ensino-aprendizagem da temática astronômica do a) movimento aparente do Sol, b) das diferentes direções do nascimento do Sol ao longo do ano e c) da duração aproximada do “dia claro” para qualquer região da Terra. Alguns resultados do nosso trabalho de modelização realizado com 11 alunos do último ano do Ensino Médio são divulgados. Apresentamos também a visão de alguns educadores em ciências, a nível internacional, que trabalham com modelização na escola, isto é, com ações práticas de elaboração, de confecção e de exploração de modelos para representação da realidade; atividades criativas que são propulsoras de uma educação científica escolar. Os resultados indicam fortes indícios de que o OMMCAD pode ser utilizado como um material suplementar ao livro didático escolar, contribuindo para a superação de um dos desafios para o ensino de ciências na atualidade: as insuficiências do livro didático.

Este trabalho tem como principal objetivo apresentar como a formação de grupos com relação ao conhecimento prévio contribuem, para o processo de aprendizagem, considerando atividades práticas em laboratório de eletricidade. Como base fundamental foram considerados alguns referencias teóricos específicos. A teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel (1980) foi utilizada como principal fonte para identificar os conhecimentos prévios dos estudantes, chamadas por Ausubel de subsunçor, e como a identificação do conhecimento prévio do estudante por parte do professor pode auxiliar no processo de aprendizagem. Relacionando as questões de formação dos grupos, considerando também a afinidade e a colaboração entre os integrantes dos grupos, foi empregada a teoria de grupos operativos de Pichon-Rivière (2009). Esta pesquisa evidenciou que os grupos formados por homogeneidade em relação ao conhecimento prévio houve maior cooperação e colaboração no objetivo final na construção da tarefa. Dos grupos heterogêneos em relação ao conhecimento prévio, somente em dois grupos houve colaboração, os demais desenvolveram as atividades sem cooperação, buscando apenas a conclusão da atividade em si, sem observarem o processo de aprendizagem do grupo como um todo.

Este artigo tem por objetivo investigar as possibilidades de uso dos programas de simulação computacional no ensino de Química e especificamente no campo de isomeria geométrica no contexto do ensino público. O estudo foi constituído a partir de uma pesquisa bibliográfica e de um estudo de caso numa escola pública, na qual foram realizadas entrevistas semiestruturadas com três professores de Química. A metodologia empregada foi a Análise Textual Discursiva. Os resultados mostram que o ensino de isomeria geométrica pode ser potencializado com o uso de aplicativos computacionais, numa dimensão em que os níveis de representação macroscópico, microscópico e simbólico são explorados a partir da multiplicidade de simulações suscitadas nesses aplicativos.

The location of the focus of origin of earthquakes involves concepts of physics which are interesting and motivating, and do not require very elaborate prior knowledge. The answer to the question “how to locate the epicenter of an earthquake?” is constructed from considerations of mechanical longitudinal waves (waves “p”) and transverse (waves “s”) and the difference in arrival time in a seismological station for of each of these waves. A simulation technique for measuring distances to the epicenter is made with the help of two toy cars moving at different speeds; the need for data from more than just one station to the precise location is discussed. The laboratory exploration of longitudinal and transverse waves in a metal rod is also discussed, with techniques for measuring the speed of longitudinal waves. There is not a “single one” answer to questions such as the one presented here, but many answers with increasing levels of complexity. The decision of what level of response is satisfactory stays with the student, and in general it is the consequence of the size of his/her motivation for the subject.

This paper aims to provide new insights into the epistemological phenomenon produced by the Brazilian printed media scientific discourse and its implications for education. It consists of a twostep research report. The first step is an analysis of the epistemological concepts found in articles on Physics published by three Brazilian news magazines: Época, IstoÉ! and Veja. The second step is an assessment of its implications for science education. The texts were analyzed based on the discursive textual analysis method, by which two domains of understanding were identified: Scientific Method Issues and Representation Issues. Results come from assessing the implication of these domains for education, contrasting them with the results of other studies in the same field and discussing their potential consequences for science education.

¿QUIEN ME SALVA DE TI?: REPRESENTACIONES DOCENTES ACERCA DE LA TECNOLOGÍA DIEl objetivo de este estudio fue investigar las representaciones de los docentes acerca la relación entre la enseñanza de contenidos programáticos de química y las tecnologías digitales, con la finalidad de identificar aspectos que permean y/o circundan las estrategias didáctico-pedagógicas. La investigación tuvo como sujetos cinco docentes. El instrumento de colecta de datos fue la entrevista abierta. El análisis de los datos estuvo basada en el método de análisis textual discursivo. Emergieron dos categorías a partir del contexto: i) Aquí no hay condiciones; y ii) Ayuda a ver el cotidiano. Fue posible constatar la existencia de divergencias con respeto a los discursos y a las prácticas en lo que concierne al uso de tecnologías digitales.

É apresentado um procedimento experimental, de custo reduzido, no qual a ebulição da água à temperatura ambiente é evidenciada. Este procedimento envolve a introdução de água no interior de uma lâmpada fluorescente fora de uso, por meio de técnicas já descritas na literatura, e retomadas neste trabalho. Além da observação da ebulição à temperatura ambiente, a determinação da pressão interna de lâmpadas fluorescentes pode ser obtida experimentalmente de maneira consistente, através do uso de água de torneira posta previamente em ebulição, o que leva à eliminação das impurezas gasosas nela dissolvidas; é sugerida também uma técnica para tornar mais acurada a determinação do volume livre de água da lâmpada. Alguns cuidados para reduzir a níveis mínimos a contaminação por ocasião da execução deste procedimento em ambiente escolar são descritos.

“Por que o Sol nunca passa pela constelação de Órion?” A resposta a essa pergunta, feita por um aluno, inicia com uma revisão da literatura sobre modelos, em especial aqueles relacionados aos objetos-modelo didáticos. A pergunta é respondida, então, inicialmente, usando um mapa do céu, o qual é, em seguida, transformado em um cilindro, e este, por sua vez, é montado em um dispositivo didático de modo a materializar o movimento aparente da abóbada celeste, em uma latitude escolhida, constituindo-se, assim, em um verdadeiro “mini planetário”. Contudo, para chegar a um nível de resposta que inclua conceitos como o da vertical do lugar, a invariância da orientação do eixo de rotação da Terra, o equador celeste e a eclíptica, fazem-se necessários outros modelos. Por fim, conclui-se que não é apenas um, mas sim um conjunto articulado de modelos que pode levar a uma resposta aceitável à questão proposta.

São descritos os detalhes da montagem de um dispositivo elétrico de produção e detecção de pulsos eletromagnéticos. Inicialmente, é apresentado um breve apanhado histórico dos experimentos pioneiros de Hertz com pulsos eletromagnéticos. Em seguida, é descrito o material para a montagem de um dispositivo similar, com materiais atuais e, então, são propostos experimentos que evidenciam a polarização dos pulsos produzidos; também é apresentada uma alteração no dispositivo de recepção do sinal eletromagnético (uma antena) que possibilita a recepção do sinal em distâncias maiores. Finalmente, a aplicação do dispositivo no contexto do ensino médio é discutida.

As forças magnéticas responsáveis pelo movimento do braço de leitura/gravação de um disco rígido de computador (HD) são exploradas a partir de conceitos elementares da física do eletromagnetismo, presentes nos currículos dos terceiros anos da disciplina de Física em Nível Médio. É descrita a confecção de um aparato simples para a visualização e para o estudo das forças magnéticas envolvidas; para isso, a desmontagem do HD e a localização do ímã e do braço de leitura / gravação são devidamente explanadas. Por fim, o movimento do braço é explanado a partir dos conceitos investigados.

O recurso de múltiplas fotos, disponível na maioria das câmeras digitais populares, é aqui empregado na organização de uma situação de aprendizagem em cinemática. O foco deste trabalho é a transposição didática que pode advir de uma aprendizagem significativa; obtida através do envolvimento dos alunos na coleta, manipulação e interpretação dos dados, além da re-significação dada aos objetos do quotidiano. Para isso, é estudado o movimento de um automóvel, com base em dados retirados diretamente do velocímetro deste. A medida direta da distância percorrida é comparada com aquela obtida a partir da área de um gráfico v vs. t. As incertezas das medições são discutidas com base na lei de trânsito vigente

Diversas possibilidades de uso da câmera fotográfica digital no ensino de astronomia são apresentadas neste trabalho. As técnicas aqui descritas envolvem recursos acessíveis e de baixo custo quando comparados com equipamentos profissionais que são usados para este fim. Na primeira parte do trabalho são apresentadas configurações da câmera que permitem obter imagens do céu noturno; na segunda parte são descritas estratégias didáticas de ensino de astronomia por meio destas imagens.

O presente trabalho tem como objetivo principal a construção de um modelo que permita identificar o movimento aparente do Sol (MAS), bem como estimar o intervalo de tempo em que este fica acima do horizonte ("dia claro"), em qualquer lugar do planeta e em qualquer época do ano. Inicialmente é feita uma breve reflexão acerca da gênese da astronomia e de alguns de seus conceitos básicos, a partir dos quais é explanada a construção do modelo. Este consiste basicamente de um cilindro transparente, no qual aparecem as trajetórias do MAS ao longo do ano. A partir do modelo são apresentados alguns exemplos, nos quais é estimada a duração do "dia claro" em diferentes locais do globo terrestre. Esse modelo, além do baixo custo e fácil exequibilidade, possibilita uma boa compreensão do MAS.

What is the field of vision of the objective of a photographic camera? The answer to this question can be given from very simple principles of geometric optics; everything turns around the maximum image size, that is, the dimensions of the CCD or photographic film. As an added bonus, it is possible “to discover” the meaning of the “3 X” in these optical devices (“zoom”) of more popular photographic digital cameras.

Apoiando uma das extremidades de uma haste no chão, e deixando- a cair, junto com uma esfera, colocada inicialmente a uma altura igual à extremidade livre da haste, quem chega com velocidade maior ao solo: a extremidade livre da haste ou a esfera? Neste trabalho são apresentadas diversas soluções, em níveis crescentes de complexidade. Conclui-se que questões como essa podem propiciar o desenvolvimento de atividades investigativas no ambiente da sala de aula e, eventualmente, despertar em alguns estudantes vocações para a carreira tecnológica.

O objetivo do artigo é articular a categoria do tempo crônico de Benveniste e suacondição estativa ao surgimento da infância e do jogo educativo, situando-os comoacontecimentos essenciais para novas concepções de ser humano e de recursoeducacional. Foi desenvolvido tendo como referenciais: i) o surgimento do jogoeducativo de Rabecq-Maillard; ii) o surgimento da infância preconizado por NeilPostman; e iii) as três categorias de tempo de Émile Benveniste. A discussão recai sobrea categoria de tempo crônico de Benveniste. Ao final, destaca-se a relevância das noçõesde tempo e suas delimitações para a vida social.

Este trabalho é decorrente de um estudo bibliográfico e visa contextualizar a importância do ensino de Química explorar todos os níveis de representação do conhecimento químico: macroscópico, microscópico e simbólico. A Química é uma ciência abstrata e para expressar conceitos apropria-se de inúmeras formas de representação, mediante os níveis de representação supracitados. A questão que guia nosso trabalho é: quais estratégias podem contribuir para coexistir os três níveis de representação no ensino de Química? Apresentamos duas estratégias de ensino que abrigam esses níveis de representação, tendo em vista a importância de o ensino abordar fenômenos químicos de forma concomitante entre os níveis de representação. As estratégias selecionadas são: i) aulas experimentais; ii) softwares computacionais.

O objetivo deste estudo foi investigar as representações dos docentes sobre a relação entre o ensino dos conteúdos programáticos da disciplina de química e as tecnologias digitais, com a finalidade de identificar aspectos que permeiam e/ou circundam as estratégias didático-pedagógicas. A pesquisa teve como sujeitos cinco docentes. O instrumento de coleta de dados foi a entrevista aberta. A análise dos dados foi baseada no método da análise textual discursiva. Do contexto emergiram duas categorias: i) Aqui não tem condições; e ii) Ajuda a ver o cotidiano. Foi possível constatar a existência de divergências com relação aos discursos e às práticas no que concerne à utilização das tecnologias digitais.

Uma variação da conhecida queda de um imã de neodímio – ferro – boro por dentro de um tubo de material condutor não magnético é apresentada nesse trabalho; o imã retirado de um mecanismo de movimento do braço de gravação e leitura de um disco rígido é colocado a deslizar por uma rampa de alumínio colocada próxima à vertical. Essa configuração possui a grande vantagem de poder ser vista por uma (eventualmente) grande audiência; adicionalmente, as transformações de energia são suficientemente simples para serem tratadas em cursos de física de nível médio. O tratamento dado a essa atividade didática, adequado ao nível médio de ensino de Física, ou mesmo ensino superior introdutório, envolve a exploração de princípios ligados à conservação de energia.

Nos textos de ensino e divulgação de astronomia que abordam a determinação de distâncias estelares, encontra-se que o ângulo de paralaxe é o menor ângulo do triângulo retângulo formado pelo raio da órbita da Terra e as semirretas que vão de suas extremidades até uma estrela próxima, da qual se quer medir a distância. O problema didático do qual trata esse texto é então o que segue: apesar da recorrente informação sobre a “mudança de posição” da estrela próxima em relação às estrelas de fundo, na medida em que a Terra se move em volta do Sol, não há nos textos de divulgação consultados, indicações claras de como esse ângulo é medido. Sugerem-se então duas abordagens para tratar desse problema: a primeira é uma atividade essencialmente geométrica, a ser desenvolvida pelos estudantes no ambiente de sala de aula. A segunda diz respeito a uma atividade de campo envolvendo fotografias, na qual a distância a objetos terrestres é determinada por paralaxe. Nas considerações finais, os autores argumentam que se trata de um problema didático, e que portanto deve ser tratado nesse âmbito.

Atividades didáticas que envolvem o uso de CDs como redes de difração não são novidade. A confecção de espectroscópios simples e a projeção de espectros para grandes audiências são algumas das sugestões de uso. Neste trabalho, é sugerido o uso de um retroprojetor como fonte de luz, munido de uma fenda circular. As vantagens desta montagem vão da interpretação bastante simples da figura de difração obtida ao estudo dos CDs como "lentes difrativas". Uma variante da montagem aqui sugerida permite a medida acurada da distância entre trilhas adjacentes de um CD gravável. Os dividendos didáticos que podem ser auferidos a partir da exploração de objetos do quotidiano (neste caso, o CD) vão da aprendizagem ativa a "resolução" destes objetos como geradores de reflexão, indagação e conscientização.

Resumo O que é um modelo? Neste artigo apresentamos alguns aspectos históricos e epistemológicos da noção de modelo desde sua inserção na ciência até a sua concepção mais contemporânea. O cenário é limitado às ciências formais e factuais. Analisando algumas discussões entre filósofos da ciência e cientistas, a respeito das diferentes noções de modelo, partimos do final do século XIX onde aparecem os modelos mecânicos e as analogias em física (1860), passamos pelos modelos em lógica matemática (1920), depois pelos modelos matemáticos, objetos-modelos e seus modelos teóricos (1950) e chegamos à metade final do século XX onde aparecem os modelos computacionais (1980). Percebe-se então que a resposta à pergunta “o que é um modelo?” não pode ser dada de modo universal. Um desenho, um diagrama, um esboço, uma ilustração, um objeto concreto (maquete), uma estrutura matemática (modelo simbólico), um software de computador, uma cópia de alguma coisa (modelo icônico), tudo isso pode ser considerado modelo de algo. Tomados no sentido epistemológico todos podem ser considerados como estruturas concretas ou abstratas que visam de alguma forma representar diferentes aspectos de uma determinada realidade, coisa, fato ou fenômeno.

Resumo É descrita a construção e exploração de um dispositivo didático simples, destinado à detecção de gotas de água (chuva), a partir da reflexão interna total da luz. O dispositivo é de construção simples, baixo custo, e pode ser empregado mesmo em ambientes com grande número de alunos.

Há muitas sugestões de "demonstrações" da lei de inércia, tanto na rede mundial de computadores quanto em livros texto de ensino de Física. A questão explorada nesse trabalho é: essas demonstrações põem de fato a inércia em destaque? Na primeira parte do artigo, argumenta-se que, em muitos casos, não. É então explorada a manipulação na qual uma tira de papel colocada entre duas garrafas, equilibradas pelos seus gargalos, é retirada, sem que elas caiam. O resultado final (a garrafa não cair) dependerá da existência de uma força resultante, não dependerá (ou dependerá muito pouco) das massas envolvidas, e dependerá de forma decisiva da magnitude do intervalo de tempo de aplicação da força; ou seja, a inércia não aparecerá em primeiro plano. Então, um procedimento alternativo é sugerido no qual objetos com massas diferentes apresentam estados finais de movimento também diferentes, quando submetidas a forças (aproximadamente) idênticas em intensidade e duração; nesse caso, é a segunda lei de Newton que é posta em evidência. Por fim, de um ponto de vista didático, os autores preconizam atividades experimentais argumentativas, em vez de demonstrativas.

As afinações abertas em instrumentos musicais envolvem alterações nas frequências de algumas cordas, com uma consequente modificação em suas tensões. De quanto se deve alterar o diâmetro de uma corda de um instrumento musical, de modo que, ao ser afinada acima ou abaixo da frequência prevista originalmente, sua tensão permaneça o mais próxima possível da tensão original da afinação padrão? A resposta a esta questão apresenta interesse para os professores de física, dado que envolve os principais conceitos de mecânica ondulatória. São apresentados os princípios básicos da física ondulatória aplicada às cordas, e por meio deles e dos dados fornecidos pelos fabricantes, conclusões a respeito do diâmetro que as cordas deveriam ter são então estabelecidas. Também é proposta a construção de dois dispositivos para a medida da tensão de cordas, naqueles casos em que tais dados não são fornecidos pelos fabricantes; um dos dispositivos é mais elaborado, enquanto que o outro é bastante simplificado. Tanto os dados fornecidos pelos fabricantes quanto os retirados dos dispositivos propostos podem propiciar um enriquecimento das aulas de física ondulatória.

O comprimento da escala, o diâmetro, a tensão e o material de que é feita uma corda de instrumento musical são, via de regra, fornecidos pelos fabricantes, e com esses dados a frequência do harmônico fundamental pode ser facilmente calculada, como é mostrado nesse trabalho. Os resultados, adequados para as cordas de violão (ou guitarra) não encapadas, deixam de sê-lo quando cordas de maior calibre, cuja massa foi aumentada por meio de um enrolamento adicional de fio de bronze ou níquel, são consideradas. O cálculo é então aperfeiçoado para levar em conta esse fator; um modelo desenhado para o laboratório de física é proposto. Os resultados da teorização proposta revelam-se acurados, tanto para as cordas encapadas quanto para o modelo didático proposto.