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Programa
de Didáctica da Física
Docente
responsável: Joaquim
Bernardino de Oliveira Lopes
Grau
Académico: Doutoramento em Física – Didáctica da Física
I
- Objectivos
II
- Conteúdos Programáticos
1.
FUNDAMENTOS DA DIDÁCTICA DA FÍSICA
1.1
Didáctica da Física – Área de Investigação
1.2
Importância da análise Epistemológica para a Didáctica da Física
1.3
Processos e Entidades Envolvidos na Aprendizagem de Física
1.4
Aspectos relativos a uma situação de formação
2.
SITUAÇÕES DE FORMAÇÃO
2.1
Apresentação, exploração e aprofundamento de situações físicas
2.2
Resolução de problemas de Física
2.3
Trabalho experimental em Física
2.4
Exposição / Explicação
2.5
Discussão
2.6
Outros trabalhos práticos
2.7
Projecto
2.8
Simulação de formação em ambiente virtual
3.
PREPARAR E ORGANIZAR O CURRÍCULO DE FÍSICA
3.1
Objectivos educacionais em Física e a Avaliação
3.2
Recursos educativos
3.3
A leitura, a escrita e a comunicação como estruturadores da aprendizagem
3.4
Mediação
3.5
Organizar o Currículo Efectivo da Disciplina de Física
4.
METODOLOGIAS DE INVESTIGAÇÃO NO ENSINO DA FÍSICA
III
- Metodologia de Trabalho
IV
- Avaliação
V
- Bibliografia
I
- Objectivos
-
Aprofundar
os fundamentos teóricos e práticos do Ensino e da Aprendizagem de Física.
-
Recolher,
tratar e apropriar investigação produzida pela Didáctica da Física.
-
Fundamentar
a articulação entre as diferentes actividades de ensino para promover um
desenvolvimento de maior qualidade.
-
Aperfeiçoar
novas metodologias no Ensino da Física, com base na investigação didáctica.
-
Integrar
as actividades experimentais nas demais actividades de ensino e
aprendizagem.
-
Conceber
e testar actividades de ensino e aprendizagem inovadoras e fundamentadas na
investigação didáctica.
-
Identificar
métodos de investigação mais adequados para certas investigações no
Ensino da Física.
II
- Conteúdos Programáticos
1.
FUNDAMENTOS DA DIDÁCTICA DA FÍSICA (4 SEMANAS)
1.1
Didáctica da Física – Área de Investigação
-
Didáctica
da Física como domínio da actividade humana.
-
Didáctica
da Física como disciplina.
-
A
prática docente como fonte de conhecimento.
-
As
publicações de divulgação.
-
As
publicações de investigação.
-
Modos
de efectuar pesquisa bibliográfica.
-
Enquadramento
da DF na História da Educação e na História da Educação em Ciências.
-
Breve
resenha histórica da Didáctica da Física e tendências actuais.
1.2
Importância da análise Epistemológica para a Didáctica da Física
-
Situar
a Física desde Galileu até à Mecânica Quântica nos grandes programas da
epistemologia. (empirismo / racionalismo, positivismo / realismo,
determinismo /indeterminismo)
-
Dimensões
da ciência (Os conceitos, leis, princípios, teorias gerais e modelos teóricos;
os valores; os processos; a experimentação; as hipóteses; as interfaces
Ciência-Tecnologia-Sociedade-Ambiente CTS-A; a natureza da ciência,
demarcação entre ciência e não ciência)
-
Análise
epistemológica do trabalho experimental, da observação, da resolução de
problemas, do crescimento do conhecimento científico.
-
Análise
epistemológica das interacções CTS-A.
1.3
Processos e Entidades Envolvidos na Aprendizagem de Física
-
O
movimento das concepções alternativas.
-
Entidades
epistemológicas básicas e processos básicos (representação conceptual,
modelização, construção de referente empírico, extensão)
-
Desenvolvimento
conceptual. Um novo paradigma na investigação didáctica (novo papel para
a acção, as linguagens e o pensamento). A impossibilidade de um ensino
directo dos conceitos. Dimensões da construção conceptual. Formas de
desenvolver os conceitos físicos no currículo a curto, médio e longo
prazo. Técnicas auxiliares de desenvolvimento dos conceitos (mapas de
conceitos, diversificação de linguagens de representação, em particular
a representação gráfica, construção de referentes empíricos, etc)
-
Os
grandes campos conceptuais da Física. Identificação dos conceitos
centrais em cada um dos grandes campos conceptuais da Física: mecânica,
electromagnetismo, termodinâmica, óptica e acústica, física moderna.
-
O
papel estruturador das actividades de aprendizagem
-
O
papel da mediação na aprendizagem de Física.
-
As
linguagens. Os papeis do professor e alunos. A aprendizagem cooperativa. A
interacção professor-aluno como modo de negociação de significados e
estruturação do conhecimento.
1.4
Aspectos relativos a uma situação de formação
-
Elementos
constitutivos de uma situaão de formação: actividade do aprendente /
tarefa proposta ao aprendente; existência de ambiente de mediação;
utilização de recursos/técnicas e forma de aceder a eles; objectivos
teleológicos compatíveis com uma aprendizagem conceptual abrangente não
restrita ao saber declarativo.
-
Mediação
e tipos de situações de formação
-
Elementos
estruturadores do ensino e da aprendizagem
2.
SITUAÇÕES DE FORMAÇÃO (5 semanas)
2.1
Apresentação, exploração e aprofundamento de situações físicas
-
Diferença
entre apresentar situações físicas para motivar e abordar situações físicas
para aprofundar
-
Criação
de um contexto problemático, problematização e exploração de situações
físicas, questionamento (técnicas e tipos de questões), formulação de
problemas
2.2
Resolução de problemas de Física
-
Diferença
entre exercício e problema e o lugar didáctico de cada um para o ensino e
aprendizagem da Física.
-
Função
educativa de problema na sala de aula (o lugar dos problemas no currículo).
-
Distinção
das funções de aprendizagem e de avaliação dos problemas.
-
Elaboração
de ficha de problemas.
-
Abordagem
qualitativa e quantitativa na resolução de problemas (passos fundamentais
na formulação e resolução de problemas, formas padrão e alternativa de
resolução de exercícios/problemas na sala de aula).
-
Técnicas
de resolução de problemas.
-
Técnicas
de representação dos problemas.
2.3
Trabalho experimental em Física
-
Concepções
de trabalho experimental (formatos de TE , análise epistemológica do TE,
relação entre o TE e os problemas, relação entre TE e a aprendizagem de
Física).
-
Trabalho
experimental na sala de aula (objectivos educacionais do TE; elaboração de
fichas experimentais; fases de realização do TE - preparação do
professor e dos alunos, realização e avaliação.
-
Dimensões
fundamentais do trabalho experimental (observação - construção de um
referente empírico; previsões com base num modelo do sistema experimental
e da situação física entroncado num dado modelo teórico; procedimento
experimental - montagem experimental, aquisição de dados, tratamento de
dados, apresentação de resultados; confrontação experimental; extensão).
-
Lugar
do trabalho experimental de física no currículo, a curto, médio e longo
prazo
2.4
Exposição / Explicação
-
Papel
da exposição. Ligação da exposição à apropriação.
-
Potencialidades
e limites da exposição.
-
Os
quê, como e quando da exposição.
2.5
Discussão
2.6
Outros trabalhos práticos
-
Leitura,
pesquisa bibliográfica, recolha de informações sobre o meio envolvente,
utilização de meios videográficos, utilização de software de simulação.
2.7
Projecto
2.8
Simulação de formação em ambiente virtual
3.
PREPARAR E ORGANIZAR O CURRÍCULO DE FÍSICA (4 semanas)
3.1
Objectivos educacionais em Física e a Avaliação
-
Tipos
de objectivos, formulação, consecução
-
Importância
da clarificação dos objectivos para orientar a aprendizagem e a respectiva
avaliação.
-
Objectivos
orientados para uma aprendizagem profunda e para uma aprendizagem
superficial.
-
Papel
regulador da avaliação. Modalidades de avaliação. Adequação dos
instrumentos aos objectivos.
-
Técnicas
de avaliação. Elaboração de itens de avaliação e grelhas de correcção.
Elaboração de instrumentos de avaliação e grelhas de avaliação
3.2
Recursos educativos
-
O
manual escolar. Utilização pelos professores e pelos alunos.
-
Fontes
de informação complementar (bibliotecas, internet, CD-ROM, software,
etc.).
3.3
A leitura, a escrita e a comunicação como estruturadores da aprendizagem
3.4
Mediação
3.5
Organizar o Currículo Efectivo da Disciplina de Física
-
Distinção
entre currículo e programa.
-
Currículo
semi-flexível.
-
Aspectos
a ter em conta para preparar o currículo. A organização das situações
de formação. Aspectos específicos a ter em conta: alunos e o meio
envolvente, conceitos chave e as suas relações, recursos, actividades de
ensino, actividades de aprendizagem. Os pontos chave de uma planificação,
distinção entre papel do professor e dos alunos
4.
METODOLOGIAS DE INVESTIGAÇÃO NO ENSINO DA FÍSICA (2 semanas)
III
- Metodologia de Trabalho
As
aulas teóricas, teórico-práticas e práticas estão em estreita relação
entre si.
O
conjunto das aulas está centrado em actividades desenvolvidas pelos formandos e
que serão objecto de teorização, sistematização e extensão.
As
actividades a desenvolver em cada unidade serão de cinco tipos:
a)
Actividades de leitura crítica de artigos de investigação ou outro tipo de
textos;
b)
Actividades de análise de registos de aulas (fichas de problema, testes,
protocolos experimentais, registos audio);
c)
Actividades de produção (textos, resolução de problemas, formulação de
problemas, trabalho experimental, concepção de situações de
ensino-aprendizagem);
d)
Actividades de análise de recursos educativos (manuais, programas oficiais, vídeos,
software educativo, sites da internet);
e)
Actividades de comunicação.
Nesta
cadeira os alunos são convidados a trabalhar em grupos de 2 a 3 pessoas, sendo
de realçar, no entanto, que será salvaguardada a contribuição individual de
cada aluno.
Trabalhos
de aprofundamento e síntese.
Ao
longo do semestre os alunos, em grupos de 2, elaboram os seguintes trabalhos de
aprofundamento e síntese:
A)
Efectuar uma pesquisa sobre uma situação do dia-a-dia (notícia, objecto
tecnológico, observações, visitas...) formulando um problema e abordando-o
experimentalmente com vista a modelizar a situação física e estender o modelo
a mais situações.
B)
Resolver um problema proposto, de entre uma lista de problemas fornecida
previamente.
C)
Conceber uma situação de ensino-aprendizagem, enquadrando-a na unidade e
apresentando uma justificação teórica para as escolhas feitas.
D)
Síntese teórica sobre uma tema fornecido previamente, feito individualmente.
IV
- Avaliação
A
avaliação será feita a partir dos 4 trabalhos referidos na metodologia de
trabalho. Os pares de formandos em cada trabalho serão diferentes nos outros
trabalhos (excepto para o trabalho D que é individual). Cada trabalho será
apresentado na forma escrita e oralmente aos restantes colegas. A avaliação
pondera a apresentação escrita e a apresentação oral. Em alternativa o
trabalho D poderá ser substituído por um teste escrito. A nota será a média
aritmética dos 4 trabalhos.
Como
segunda oportunidade será realizado um teste escrito. A nota obtida neste será
ponderada com a nota obtida nos trabalhos A, B e C para a classificação final.
V
- Bibliografia
-
Abreu,
M.C.; Matias, L.; Peralta, L.F. (1994) Física experimental. Lisboa. Presença.
-
Alonso,
M.; Finn, E. (1999) Física. Addison-Wesley.
-
Astolfi,
J.-P., Darot, E., Ginsburger-Vogel, Y., Toussaint, J. (2000) Práticas de
Formação em Didáctica das Ciências. Lisboa: Instituto Piaget.
-
Bachelard,
G. (1971) A Epistemologia. Lisboa.
Edições 70
-
Bloomfield, L. (2000) How things work: the physics of everyday life. John
Wiley & Sons
-
Bogdan,
R., Biklen, S. (1994) Investigação qualitativa em Educação. Porto. Porto
Editora.
-
Boisclair, G.; Pagé, J. (1992) Guide des sciences expérimentales.
Ottawa. Éditions du Renouveau Pédagogique.
-
Bunge,
M. (1973) Filosofia da Física. Lisboa. Edições 70
-
Carmo,
H., Ferreira, M. (1998) Metodologia da investigação. Lisboa: Universidade
Aberta.
-
d'Hainaut,
L. ( ) Educação - Dos fins aos
objectivos. Coimbra.
Livraria Almedina
-
Driver, R.; Guesne, E.; Tiberghien, A. (1985) Ideas
científicas en la infância Y
la adolescencia (trad. Mangano) Madrid. Ediciones Morata, SA.
-
Dumas-Carré, A. (1997) Rénover les activités de résolution de problèmes
en Physique. Paris.
Armand Colin.
-
Feensham, P. J., Gunstone, R. F., White, R. T. (Eds.) (1994) The content
of Science. London.
Flamer.
-
Fourez, G. (1996) La construction des Sciences (3ª Ed.).
Bruxelles. De Boeck.
-
Gaonac’h, D. and Golder, C. (eds) (1995) Manuel de
Psychologie pour l’Enseignement (Paris, Hachette Éducation).
-
Grégoire, J. (Ed.) (1996) Évaluer les apprentissages. Paris :
De Boeck Université.
-
Hodson, D. (1998) Teaching and learning Science towards a
personalized approach. Buckingham: Open University Press.
-
Le Strat, S. (1990) Epistémologie des sciences physiques.
Paris. Nathan.
-
Lemeignam, G.; Weil-Barais, A. (1993) Construire des concepts en Physique. Paris
Hachette Éducation
-
Lopes,
J. B. (1994) Resolução de problemas em Física e Química - Um modelo para
estratégias de ensino-aprendizagem. Lisboa. Texto Editora.
-
Lopes,
J. B. (2001) Processos e Entidades Envolvidos na Aprendizagem de Física. Aveiro. Universidade de Aveiro.
-
Lopes,
J. B.; et al. (2000)
Promover o
Desenvolvimento Conceptual em Física através do Trabalho Experimental.
Vila Real. UTAD.
-
Marschall, C., Rossman, G. (1994) Designing qualitative research. London:
Sage publications.
-
Neto,
A. J. (1998) Resolução de problemas em Física. Lisboa. I.I.E.
-
Santos,
E. (1991) Mudança conceptual na sala de aula. Lisboa. Livros horizonte.
-
Silva,
A. A. (1999) Didáctica da Física. Porto. Edições Asa.
-
Tiberghien, A., Jossem, E., Barojas, J. (1998) Connecting Research in
Physics Education with Teacher Education. International
Commission on Physics Education. (www.physics.ohio-state.edu/~jossem/ICPE/TOC.html)
-
Toussaint, J. (cord) (1996) Didactique appliquée de la
Physique-Chimie. Paris. Nathan.
-
Van der Marem, J.-M. (1995) Méthodes de recherche pour l’éducation.
Bruxelles : De Boeck Université.
-
Wellington, J. et al. (1994) Secondary Science. Contemporary Issues and Practical Approaches. London.
Routledge.
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