Encontro de Ensino de Ciências por Investigação – EnECI 2017 15 a 17 de maio de 2017

INSTRUÇÃO POR MODELAGEM (MODELING INSTRUCTION) NO ENSINO DE FÍSICA

Ednilson Sergio Ramalho de Souza1, Adilson Oliveira do Espirito Santo2

1 Universidade Federal do Oeste do Pará, ednilson.souza@ufopa.edu.br 2 Universidade Federal do Pará, adilson@ufopa.br

Resumo

Instrução por Modelagem (IM), livre tradução para Modeling Instruction, é uma abordagem investigativa desenvolvida pelo físico-educador David Hestenes e colaboradores (JACKSON, DUKERICH e HESTENES, 2008), vem sendo utilizada por professores estadunidenses de Física e, conforme AMTA (2016), pode ser considerada promissora para a reformulação de modelos mentais incoerentes com modelos científicos. Nosso objetivo é apresentar percepções docentes sobre a IM como proposta ao ensino brasileiro de Física. A IM tem como principal fundamento cognitivo a Teoria da Modelagem (HESTENES, 1987; 2006; 2010) e seu pressuposto básico é considerar que os estudantes podem reconfigurar modelos mentais inconsistentes quando colocados em situações argumentativas que os façam justificar pensamentos e ações durante melhoramentos de modelos matemáticos com apoio de múltiplos sistemas semióticos (verbal escrito, algébrico, gráfico, diagramático). Para registrar os modelos, utilizam-se pequenos quadros brancos (portable whiteboards) medindo aproximadamente 70 cm x 60 cm que auxiliam no processo argumentativo. Didaticamente, a IM é planejada em ciclos de modelagem. Cada ciclo possui dois momentos gerais: desenvolvimento e aplicação do modelo. Num primeiro momento, o professor apresenta um tema de investigação (experimento, situação do cotidiano, simulação computacional etc.), faz a descrição do tema de modo a levantar uma questão comum a ser investigada pelos estudantes, organizados em grupos de 3 a 5 componentes. Os grupos planejam e realizam ações necessárias à produção de dados qualitativos e quantitativos para construção de modelos matemáticos que possibilitem propor soluções à pergunta inicial. Os modelos matemáticos, constituídos de múltiplas representações, são registrados nos whiteboards a fim de serem defendidos pelas equipes, momento em que o professor orienta questionamentos que os levem a confrontar opiniões com argumentos científicos, isso possibilita a elaboração de um modelo geral. Num segundo momento, os estudantes discutem sobre a aplicabilidade do modelo geral em novas situações durante resolução colaborativa de problemas, os quais são novamente discutidos em sessões de whiteboards. Desse modo, o currículo da disciplina é organizado ao redor de modelos matemáticos gerais. A avaliação é formativa durante o ciclo de modelagem. Realizamos oficinas de IM com treze professores de um curso de Licenciatura Integrada em Matemática e Física de uma universidade do oeste paraense para avaliar suas percepções em face do contexto brasileiro de ensino de Física (SOUZA, 2016). Após transcrição e análise de discurso sobre as falas dos sujeitos, obtivemos que 75% dos conceitos-análises referiram-se a fatores positivos do tipo: possibilidade de escolher tópicos considerados importantes sobre o tema de estudo; possibilidade de realizar pesquisas em diferentes meios de informação; uso de múltiplas representações simbólicas e possibilidade de socializar, argumentar e analisar criticamente conteúdos estudados. 25% dos conceitos-análises referiram-se a fatores negativos do tipo: dificuldade de definir tópicos dentre outros relevantes; fontes de pesquisa insuficientes e definir quais sistemas simbólicos representar nos whiteboards. Diante desses dados, é possível concluir que para a maioria dos sujeitos da pesquisa a IM mostrou-se favorável de ser aplicada no ensino de Física em face das contingências educacionais próprias do contexto brasileiro, especialmente amazônico.

Palavras-chave: Instrução por Modelagem; Ensino de Física; Percepções Docentes.

Referências

AMTA. American Modeling Teachers Association. How effective is modeling instruction? Disponível em: <http://modelinginstruction.org/effective/>. Acesso em 08 jan 2017.

HESTENES, D. O. Modeling theory for math and science education. In: LESH, R. et al. (Ed.), Modeling student’s mathematical modeling competencies (pp. 13-42). New York: Springer, 2010.

______. Notes for a modeling theory of science, cognition and instruction. In: PROCEEDINGS GIREP CONFERENCE. 2006, Amsterdam. Proceedings... Amsterdam: University of Amsterdam, 2006, p. 34- 65.

______. Toward a modeling theory of physics instruction. Am. J. Phys. v. 55, n. 05, 1987, p. 440-454.

JACKSON, J.; DUKERICH, L.; HESTENES, D. Modeling instruction: an effective model for science education. Science Educator, v. 17, n. 01, 2008, p. 10-17.

SOUZA, E. S. R. Instrução por modelagem (Modeling Instruction): percepções docentes. In: ENCONTRO PARANAENSE DE MODELAGEM NA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA, 7., 2016, Londrina. Anais... Londrina: UEL, UTFPR, 2016.

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