Part of the Physics Education Research (PER) community has devoted its attention to the study of ... more Part of the Physics Education Research (PER) community has devoted its attention to the study of Active and Flipped Learning methods. Beyond learning, these methods seek to foster the development of collaborative work and argumentation skill, and also to decrease student's dropout rates. In experimental physics courses, some of those methods involve the scientific modeling learning (e.g., Modeling Instruction (MI) and Modeling Episodes (ME)). However, the success of such initiatives depends on how students judge themselves capable of carrying out the activities proposed by the teacher, that is, it depends on the student's self-efficacy in perform certain actions. Therefore, we propose a case-study with the purpose of analyze the impact of the ME on the students' self-efficacy beliefs about learning physics; conduct experimental activities; and work collaboratively. The results indicate positive changes in students' self-efficacy due to positive experiences, observati...
La literatura destaca la existencia de una significativa brecha entre la investigación educativa ... more La literatura destaca la existencia de una significativa brecha entre la investigación educativa y las prácticas docentes. Por otro lado, existen estudios sobre Comunidades de Práctica (CoP) conformadas por docentes en formación inicial y en inicios de carrera, investigadores y docentes de Educación Básica, que muestran buenos resultados para transformar las prácticas de enseñanza de las ciencias en la Escuela, aportando a su vez, a la reducción de esta brecha. ¿Cómo cultivar estas Comunidades de Práctica? En este trabajo se presentan los resultados de un estudio empírico de carácter exploratorio que se realizó durante el diseño e implementación de un curso virtual de extensión sobre Recursos Educativos Abiertos (REA), para la enseñanza de la Física, ofertado por una universidad brasileña. El curso se diseñó integrando los siete principios de Wenger y colaboradores para el cultivo de CoP, con el objetivo de generar un conjunto de acciones iniciales para favorecer el proceso de confo...
The judgments about one’s own capabilities in organize and execute courses of action/tasks (self–... more The judgments about one’s own capabilities in organize and execute courses of action/tasks (self–efficacy be-liefs) influences his/her performance, perseverance, resilience, and effort to accomplish them. For this reason, part of Physics Educational Research (PER) community has been working to promote, through active learning approaches, the development of students’ perceived self–efficacy related to learning physics. However, the PER literature indicates that there is no change, or even a small reduction, in the levels of students’ physics self–efficacy as a result of their experience with active teaching methods. In this explanatory case study, we argue that a new teaching experience may lead to a readjustment of students’ self–efficacy, unnoticed because of the way they are usually measured, with pre and post–test.
Lectures, with passive students, usually inhibited to any interactive action. This picture of tra... more Lectures, with passive students, usually inhibited to any interactive action. This picture of traditional teaching methods diverges from the current students’ profile, who are mostly connected to the internet, with easy access to information and accustomed to interactive environments, whether virtual or face-to-face. A possible correction to this dissonance lies in the inversion of the classroom, which means that the students make the first contact with the content at home and the time available in class, that is traditionally used for long expositions of the instructor, is occupied by students interacting actively with their peers and the instructor to solve problems. This paper presents the flipped classroom methodology and different methods that allow this inversion in physics education. We also discuss the reasons that may encourage the physics instructor to modify his/her practice, as well as the main barriers he/she may face-off in this process.
Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, 2019
As crenças dos indivíduos acerca das próprias capacidades em realizar determinadas ações/tarefas ... more As crenças dos indivíduos acerca das próprias capacidades em realizar determinadas ações/tarefas (crenças de autoeficácia) influenciam no desempenho, na persistência e na quantidade de esforço dedicado a elas. É comum em disciplinas de Física Introdutória, foco do presente trabalho, que os alunos apresentem baixa autoeficácia em relação à aprendizagem de física e ao trabalho colaborativo. Neste estudo, buscamos investigar alterações na autoeficácia em aprender física e em trabalhar colaborativamente de alunos que cursaram uma disciplina de Física Introdutória ministrada com o método ativo Team-Based Learning (TBL). Foi realizado um estudo de caso exploratório, em uma disciplina de um curso de graduação em Física de uma universidade pública brasileira ao longo de um semestre letivo. Os resultados apontaram para mudanças positivas nas crenças de autoeficácia avaliadas devido às experiências individuais e de observações dos colegas vivenciadas com o TBL, o que pode sugerir caminhos par...
Este trabalho apresenta resultados de uma revisão da literatura acerca da implementação da metodo... more Este trabalho apresenta resultados de uma revisão da literatura acerca da implementação da metodologia interativa de ensino Peer Instruction (PI). Respondemos às seguintes questões de pesquisa: Em quais contextos de ensino (nível de ensino, país, área de ensino e disciplinas) pesquisadores têm investigado o PI? Que impactos o PI tem produzido na aprendizagem dos estudantes? Quais são os resultados instrucionais da implementação do PI em termos das atitudes dos professores em relação à metodologia e das modificações feitas na estrutura original da metodologia? Quais são os principais aspectos teóricos e metodológicos que pesquisadores utilizam para investigar implementações do PI? Os resultados da literatura apontam que grande parte das publicações foram conduzidas em universidades norte americanas, em disciplinas da área STEM, com destaque à disciplina de Física. A adoção do PI apresenta impactos positivos na aprendizagem conceitual dos estudantes, na habilidade de resolução de prob...
Este artículo presenta una revisión de la literatura que aborda los principales referentes episte... more Este artículo presenta una revisión de la literatura que aborda los principales referentes epistemológicos, psico-pedagógicos y didácticos en las investigaciones sobre actividades de Modelación y Simulación Computacional (MSC) en la enseñanza de la física (en los niveles de educación básica y media). La búsqueda principal se llevó a cabo en las siguientes bases de datos: Science Direct, Scopus, Web of Science y Google Scholar considerando artículos publicados entre 2003-2013 y en busca de las siguientes palabras clave: “computational modeling”; “computational simulation”; physics teaching”; “research in physics teaching” (también las correspondientes palabras clave en español y portugués fueron usadas en la búsqueda). Después de la lectura de los artículos seleccionados, consideramos sólo las implementaciones de MSC que tenían como propósito contribuir al aprendizaje de conceptos físicos. Los resultados muestran que: i) las investigaciones se basan en las ideas epistemológicas conte...
Apresentamos neste trabalho uma proposta de uso da planilha Excel como instrumento na aquisição e... more Apresentamos neste trabalho uma proposta de uso da planilha Excel como instrumento na aquisição e análise de dados em experimentos didáticos de Física, em particular, em medidas de intervalo de tempo. A aquisição de dados é feita através da entrada digital da porta de jogos da placa de som do microcomputador, utilizando sensores de infravermelho e uma macro do Excel para leitura desta entrada (com um arquivo DLL específico). Duas experiências didáticas são ilustradas: um pêndulo amortecido e um pião rotante. As planilhas que construímos para a coleta e análise de dados estão disponíveis livremente na rede.
Diversos sao os trabalhos que tem apontado potencialidades relacionadas ao uso de Atividades Expe... more Diversos sao os trabalhos que tem apontado potencialidades relacionadas ao uso de Atividades Experimentais (AE) e Atividades baseadas em Simulacoes Computacionais (ASC) no ensino de Fisica. No entanto, a realidade das escolas tem mostrado que poucos sao os professores que implementam tais recursos didaticos de forma sistematica em suas aulas. Neste trabalho, buscamos analisar os principais fatores que influenciam na decisao de professores de Fisica de usar ou nao AE e ASC como estrategias de ensino. Amparados na Teoria do Comportamento Planejado de Icek Ajzen, nossos dados indicam que, alem de aspectos relacionados com a infraestrutura disponivel e com a capacidade que os professores acreditam possuir para a conducao dessas atividades, fatores relacionados aos seus conhecimentos teoricos sobre as potencialidades e limitacoes das AE e ASC no ensino de Fisica tambem influenciam nas suas intencoes de utilizarem-nas. Os resultados sugerem que os cursos de formacao de professores devem direcionar seus esforcos nao somente no sentido de familiarizar os futuros docentes com um grande leque de experimentos e simulacoes que os capacitem para utilizarem AE e ASC como estrategias didaticas, mas tambem para torna-los cientes das potencialidades e limitacoes teoricas dessas estrategias.
La formacion integral de un profesor de ciencias implica, mas alla del dominio de su campo discip... more La formacion integral de un profesor de ciencias implica, mas alla del dominio de su campo disciplinar, una concepcion critica sobre la ciencia y su ensenanza. A partir de esta reflexion elaboramos una propuesta didactica cuyo principal objetivo fue valorar aspectos disciplinares, epistemologicos y didacticos, que propiciasen al estudiante una mejor comprension del proceso de construccion del conocimiento cientifico. Tal propuesta se fundamenta en la implementacion de los principios de la Teoria del Aprendizaje Significativo Critico de Moreira (TASC) y en el proceso de modelacion cientifica con fines didacticos, haciendo uso del diagrama AVM (Adaptacion de la V de Gowin a la Modelacion Computacional). En este articulo son presentados resultados de investigacion en la ensenanza de la mecanica con alumnos que ya cursaron asignaturas de Fisica General (siete estudiantes del programa de Fisica de la Universidad de Antioquia, Colombia, en un total de 36 horas de clase). Cada estudiante se constituye en un caso de estudio, investigado por medio de entrevistas, respuestas a test (sobre la concepcion de ciencia y de modelacion, y el FCI –Force Concept Inventory–) y el desarrollo de actividades de modelacion computacional. Se encontro que era posible aplicar los principios de la TASC por medio de la modelacion didactica cientifica, lo que lleva a los estudiantes a enriquecer sus concepciones sobre ciencia, ademas de profundizar en su conocimiento disciplinar
Part of the Physics Education Research (PER) community has devoted its attention to the study of ... more Part of the Physics Education Research (PER) community has devoted its attention to the study of Active and Flipped Learning methods. Beyond learning, these methods seek to foster the development of collaborative work and argumentation skill, and also to decrease student's dropout rates. In experimental physics courses, some of those methods involve the scientific modeling learning (e.g., Modeling Instruction (MI) and Modeling Episodes (ME)). However, the success of such initiatives depends on how students judge themselves capable of carrying out the activities proposed by the teacher, that is, it depends on the student's self-efficacy in perform certain actions. Therefore, we propose a case-study with the purpose of analyze the impact of the ME on the students' self-efficacy beliefs about learning physics; conduct experimental activities; and work collaboratively. The results indicate positive changes in students' self-efficacy due to positive experiences, observati...
La literatura destaca la existencia de una significativa brecha entre la investigación educativa ... more La literatura destaca la existencia de una significativa brecha entre la investigación educativa y las prácticas docentes. Por otro lado, existen estudios sobre Comunidades de Práctica (CoP) conformadas por docentes en formación inicial y en inicios de carrera, investigadores y docentes de Educación Básica, que muestran buenos resultados para transformar las prácticas de enseñanza de las ciencias en la Escuela, aportando a su vez, a la reducción de esta brecha. ¿Cómo cultivar estas Comunidades de Práctica? En este trabajo se presentan los resultados de un estudio empírico de carácter exploratorio que se realizó durante el diseño e implementación de un curso virtual de extensión sobre Recursos Educativos Abiertos (REA), para la enseñanza de la Física, ofertado por una universidad brasileña. El curso se diseñó integrando los siete principios de Wenger y colaboradores para el cultivo de CoP, con el objetivo de generar un conjunto de acciones iniciales para favorecer el proceso de confo...
The judgments about one’s own capabilities in organize and execute courses of action/tasks (self–... more The judgments about one’s own capabilities in organize and execute courses of action/tasks (self–efficacy be-liefs) influences his/her performance, perseverance, resilience, and effort to accomplish them. For this reason, part of Physics Educational Research (PER) community has been working to promote, through active learning approaches, the development of students’ perceived self–efficacy related to learning physics. However, the PER literature indicates that there is no change, or even a small reduction, in the levels of students’ physics self–efficacy as a result of their experience with active teaching methods. In this explanatory case study, we argue that a new teaching experience may lead to a readjustment of students’ self–efficacy, unnoticed because of the way they are usually measured, with pre and post–test.
Lectures, with passive students, usually inhibited to any interactive action. This picture of tra... more Lectures, with passive students, usually inhibited to any interactive action. This picture of traditional teaching methods diverges from the current students’ profile, who are mostly connected to the internet, with easy access to information and accustomed to interactive environments, whether virtual or face-to-face. A possible correction to this dissonance lies in the inversion of the classroom, which means that the students make the first contact with the content at home and the time available in class, that is traditionally used for long expositions of the instructor, is occupied by students interacting actively with their peers and the instructor to solve problems. This paper presents the flipped classroom methodology and different methods that allow this inversion in physics education. We also discuss the reasons that may encourage the physics instructor to modify his/her practice, as well as the main barriers he/she may face-off in this process.
Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, 2019
As crenças dos indivíduos acerca das próprias capacidades em realizar determinadas ações/tarefas ... more As crenças dos indivíduos acerca das próprias capacidades em realizar determinadas ações/tarefas (crenças de autoeficácia) influenciam no desempenho, na persistência e na quantidade de esforço dedicado a elas. É comum em disciplinas de Física Introdutória, foco do presente trabalho, que os alunos apresentem baixa autoeficácia em relação à aprendizagem de física e ao trabalho colaborativo. Neste estudo, buscamos investigar alterações na autoeficácia em aprender física e em trabalhar colaborativamente de alunos que cursaram uma disciplina de Física Introdutória ministrada com o método ativo Team-Based Learning (TBL). Foi realizado um estudo de caso exploratório, em uma disciplina de um curso de graduação em Física de uma universidade pública brasileira ao longo de um semestre letivo. Os resultados apontaram para mudanças positivas nas crenças de autoeficácia avaliadas devido às experiências individuais e de observações dos colegas vivenciadas com o TBL, o que pode sugerir caminhos par...
Este trabalho apresenta resultados de uma revisão da literatura acerca da implementação da metodo... more Este trabalho apresenta resultados de uma revisão da literatura acerca da implementação da metodologia interativa de ensino Peer Instruction (PI). Respondemos às seguintes questões de pesquisa: Em quais contextos de ensino (nível de ensino, país, área de ensino e disciplinas) pesquisadores têm investigado o PI? Que impactos o PI tem produzido na aprendizagem dos estudantes? Quais são os resultados instrucionais da implementação do PI em termos das atitudes dos professores em relação à metodologia e das modificações feitas na estrutura original da metodologia? Quais são os principais aspectos teóricos e metodológicos que pesquisadores utilizam para investigar implementações do PI? Os resultados da literatura apontam que grande parte das publicações foram conduzidas em universidades norte americanas, em disciplinas da área STEM, com destaque à disciplina de Física. A adoção do PI apresenta impactos positivos na aprendizagem conceitual dos estudantes, na habilidade de resolução de prob...
Este artículo presenta una revisión de la literatura que aborda los principales referentes episte... more Este artículo presenta una revisión de la literatura que aborda los principales referentes epistemológicos, psico-pedagógicos y didácticos en las investigaciones sobre actividades de Modelación y Simulación Computacional (MSC) en la enseñanza de la física (en los niveles de educación básica y media). La búsqueda principal se llevó a cabo en las siguientes bases de datos: Science Direct, Scopus, Web of Science y Google Scholar considerando artículos publicados entre 2003-2013 y en busca de las siguientes palabras clave: “computational modeling”; “computational simulation”; physics teaching”; “research in physics teaching” (también las correspondientes palabras clave en español y portugués fueron usadas en la búsqueda). Después de la lectura de los artículos seleccionados, consideramos sólo las implementaciones de MSC que tenían como propósito contribuir al aprendizaje de conceptos físicos. Los resultados muestran que: i) las investigaciones se basan en las ideas epistemológicas conte...
Apresentamos neste trabalho uma proposta de uso da planilha Excel como instrumento na aquisição e... more Apresentamos neste trabalho uma proposta de uso da planilha Excel como instrumento na aquisição e análise de dados em experimentos didáticos de Física, em particular, em medidas de intervalo de tempo. A aquisição de dados é feita através da entrada digital da porta de jogos da placa de som do microcomputador, utilizando sensores de infravermelho e uma macro do Excel para leitura desta entrada (com um arquivo DLL específico). Duas experiências didáticas são ilustradas: um pêndulo amortecido e um pião rotante. As planilhas que construímos para a coleta e análise de dados estão disponíveis livremente na rede.
Diversos sao os trabalhos que tem apontado potencialidades relacionadas ao uso de Atividades Expe... more Diversos sao os trabalhos que tem apontado potencialidades relacionadas ao uso de Atividades Experimentais (AE) e Atividades baseadas em Simulacoes Computacionais (ASC) no ensino de Fisica. No entanto, a realidade das escolas tem mostrado que poucos sao os professores que implementam tais recursos didaticos de forma sistematica em suas aulas. Neste trabalho, buscamos analisar os principais fatores que influenciam na decisao de professores de Fisica de usar ou nao AE e ASC como estrategias de ensino. Amparados na Teoria do Comportamento Planejado de Icek Ajzen, nossos dados indicam que, alem de aspectos relacionados com a infraestrutura disponivel e com a capacidade que os professores acreditam possuir para a conducao dessas atividades, fatores relacionados aos seus conhecimentos teoricos sobre as potencialidades e limitacoes das AE e ASC no ensino de Fisica tambem influenciam nas suas intencoes de utilizarem-nas. Os resultados sugerem que os cursos de formacao de professores devem direcionar seus esforcos nao somente no sentido de familiarizar os futuros docentes com um grande leque de experimentos e simulacoes que os capacitem para utilizarem AE e ASC como estrategias didaticas, mas tambem para torna-los cientes das potencialidades e limitacoes teoricas dessas estrategias.
La formacion integral de un profesor de ciencias implica, mas alla del dominio de su campo discip... more La formacion integral de un profesor de ciencias implica, mas alla del dominio de su campo disciplinar, una concepcion critica sobre la ciencia y su ensenanza. A partir de esta reflexion elaboramos una propuesta didactica cuyo principal objetivo fue valorar aspectos disciplinares, epistemologicos y didacticos, que propiciasen al estudiante una mejor comprension del proceso de construccion del conocimiento cientifico. Tal propuesta se fundamenta en la implementacion de los principios de la Teoria del Aprendizaje Significativo Critico de Moreira (TASC) y en el proceso de modelacion cientifica con fines didacticos, haciendo uso del diagrama AVM (Adaptacion de la V de Gowin a la Modelacion Computacional). En este articulo son presentados resultados de investigacion en la ensenanza de la mecanica con alumnos que ya cursaron asignaturas de Fisica General (siete estudiantes del programa de Fisica de la Universidad de Antioquia, Colombia, en un total de 36 horas de clase). Cada estudiante se constituye en un caso de estudio, investigado por medio de entrevistas, respuestas a test (sobre la concepcion de ciencia y de modelacion, y el FCI –Force Concept Inventory–) y el desarrollo de actividades de modelacion computacional. Se encontro que era posible aplicar los principios de la TASC por medio de la modelacion didactica cientifica, lo que lleva a los estudiantes a enriquecer sus concepciones sobre ciencia, ademas de profundizar en su conocimiento disciplinar
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