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ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 3, p. 65-85, set./dez. 2018.
http://periodicos.utfpr.edu.br/actio
Mapeamento das dissertações que versam
sobre o uso de tecnologias educacionais no
ensino de física
RESUMO
Marcelo Souza Motta
marcelomotta@utfpr.edu.br
orcid.org/0000-0001-5534-2735
Universidade Tecnológica Federal do
Paraná (UTFPR), Curitiba, PR, Brasil.
Marco Aurélio Kalinke
kalinke@utfpr.edu.br
orcid.org/0000-0002-5484-1724
Universidade Tecnológica Federal do
Paraná (UTFPR), Curitiba, PR, Brasil.
Luciane Ferreira Mocrosky
mocrosky@utfpr.edu.br
orcid.org/0000-0002-8578-1496
Universidade Tecnológica Federal do
Paraná (UTFPR), Curitiba, PR, Brasil.
Este artigo apresenta um mapeamento das dissertações que relacionam o uso de
tecnologias educacionais com o ensino de Física. Com base nesse interesse, o foco foi dado
a pesquisas realizadas no Programa de mestrado profissional em Formação Científica,
Educacional e Tecnológica (PPGFCET) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná
(UTFPR), no período de 2013 a primeiro semestre de 2018. O procedimento metodológico
adotado possui como característica uma investigação documental, na perspectiva de um
trabalho inventariante. Para sua realização, utilizamos como procedimento a técnica de
mapeamento proposta por Fiorentini (2002). Inicialmente foram identificados 77 trabalhos
no repositório institucional e na página do programa, depois foram selecionadas 11
dissertações que atendiam aos interesses da pesquisa. Após o processo de categorização,
realizamos o fichamento dos resumos dos trabalhos e, em alguns casos, os textos foram
lidos integralmente. As pesquisas foram organizadas em três focos e seis subfocos
temáticos, que apresentam as principais contribuições dos estudos para o ensino de Física.
Os resultados indicam a relevância das pesquisas e dos produtos educacionais
desenvolvidos, mas também apontam a necessidade de uma maior diversificação nas
temáticas que envolvem tecnologias educacionais no ensino de Física.
PALAVRAS-CHAVE: Ensino de Física. Tecnologias Educacionais. Mapeamento de pesquisas.
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 2, p. 65-85, mai./ago. 2018.
INTRODUÇÃO
Os programas da Área de Ensino, no momento, vêm aumentando de forma
significativa no Brasil. Tal constatação é evidenciada se considerarmos o elevado
número de programas reconhecidos, conforme apontado no relatório de avaliação
quadrienal Capes (2017). O documento destaca que existem, no caso, 177 cursos
autorizados, entre os quais 33 são de doutorado, 68 de mestrado acadêmico e 76
de mestrado profissional. Em relação ao relatório Capes (2013), houve um
incremento de 70% nos programas da área.
Sobre a Área de Ensino o referido relatório destaca que:
[...] é uma área de pesquisa translacional, por fazer a ponte entre os
conhecimentos gerados e sua aplicação em situações de ensino na Educação
Básica, Profissional, Tecnológica ou Superior. Os programas focam as
pesquisas e produções em “ensino de determinado conteúdo”, buscando
interlocução com as Áreas geradoras dos conteúdos a serem ensinados. Os
PPG têm como objeto a mediação do conhecimento em espaços formais e
não formais de ensino; e como principal objetivo, a construção de
conhecimento científico a respeito desse processo e de fatores de caráter
macro e micro estrutural que nele interferem. (CAPES, 2017, p. 01).
O documento salienta que os programas de pós-graduação e suas pesquisas
devem estar em consonância com a tríade ensino, pesquisa e extensão,
proporcionando ações de visibilidade à produção acadêmica e gerando impacto na
formação. No contexto em evidência, destacam-se os mestrados profissionais, que
correspondem a aproximadamente 43% dos programas da área. Segundo o
Ministério da Educação (MEC), tais cursos devem permitir uma formação pós-
graduada que procure:
I - a capacitação de pessoal para a prática profissional avançada e
transformadora de procedimentos e processos aplicados, por meio da
incorporação do método científico, habilitando o profissional para atuar em
atividades técnico-científicas e de inovação; II - a formação de profissionais
qualificados pela apropriação e aplicação do conhecimento embasado no
rigor metodológico e nos fundamentos científicos; III - a incorporação e
atualização permanentes dos avanços da ciência e das tecnologias, bem como
a capacitação para aplicar os mesmos, tendo como foco a gestão, a produção
técnico-científica na pesquisa aplicada e a proposição de inovações e
aperfeiçoamentos tecnológicos para a solução de problemas específicos.
(BRASIL, 2009, p. 01).
Dessa forma, entendemos que os programas de mestrado profissional devem
contribuir com uma prática docente efetiva que proporcione uma ressignificação
dos processos de ensino e aprendizagem. Portanto, acreditamos ser importante
que as instituições que ofertem essa modalidade de qualificação, divulguem suas
pesquisas, permitindo o compartilhamento de materiais e metodologias.
Em razão disso, desenvolvemos um estudo com o objetivo de evidenciar um
panorama do quem vem sendo tratado nas dissertações defendidas no Programa
de mestrado profissional em Formação Científica, Educacional e Tecnológica
(PPGFCET) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), que versam
sobre tecnologias educacionais no ensino de Física.
Os trabalhos que investigam a utilização de recursos tecnológicos no ensino
têm aumentado de forma significativa no Brasil. Isto pode ser constatado ao se
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realizar uma busca geral com a expressão “tecnologias educacionais” no catálogo
de teses e dissertações da Capes
1
, em que são retornados mais de 60 mil possíveis
trabalhos. Assim sendo, é relevante a realização de pesquisas que apresentem um
panorama dos trabalhos produzidos sobre esta temática, principalmente aqueles
voltados ao cotidiano da sala de aula.
Acreditamos que pesquisas com esta proposta propiciam um levantamento
do estado do conhecimento produzido num determinado tempo e local, trazendo
informações relevantes para pesquisadores e docentes que buscam propostas que
contribuam com seu planejamento cotidiano e investigativo.
Para a realização deste inventário, utilizaremos a técnica de mapeamento de
pesquisas propostas por Fiorentini (2002). Desse modo, o conhecimento sobre os
trabalhos mapeados, de acordo como objetivo estabelecido neste artigo,
possibilitará a utilização das metodologias neles propostas por docentes da
Educação Básica e do Ensino Superior, e poderá servir como ponto de reflexão para
definições de pesquisas futuras dentro do programa.
TECNOLOGIAS EDUCACIONAIS
As tecnologias educacionais podem abrir possibilidades para repensar do
ensino, promovendo mudanças significativas na forma como são ensinados e
aprendidos os conteúdos das disciplinas curriculares, principalmente aquelas
relacionadas ao ensino de Ciências e Matemática.
A inserção das tecnologias no contexto educacional apresenta consigo uma
série de desafios, considerando que novas maneiras de se relacionar e interagir
com o mundo ficam evidenciadas. Para Kenki (2003, p. 1) as tecnologias
possibilitam outras “formas de acesso à informação, novas possibilidades de
interação e de comunicação e formas diferenciadas de se alcançar a
aprendizagem”.
Para Levy (2015) a inserção das tecnologias no cotidiano das pessoas pode
promover a construção de coletivos inteligentes, nos quais potencialidades
sociais e cognitivas de cada um poderão desenvolver-se e ampliar-se de maneira
reciproca” (LEVY, 2015, p. 26). Corroboramos com esta perspectiva, pois
entendemos que as tecnologias educacionais podem promover mudanças
importantes nos processos de ensino e aprendizagem, bem como propiciar novas
formas de ver, ler e comunicar.
Contudo, Levy (2015) também pontua sobre a função que as tecnologias
desempenham na sociedade, alertando-nos que elas não substituem o homem,
mas configuram-se, apenas, como meios que podem promover ou ampliar os
aspectos cognitivos. Concordamos com este argumento, pois, qualquer recurso
educacional, seja ele digital ou não, ao ser inserido no ambiente escolar, depende
de uma implantação que ultrapasse o simples ato de utilizar.
Com esta perspectiva, Borba, Silva e Ganadis (2014, p. 49) ressaltam que “é
fundamental explorarmos não somente os recursos inovadores de uma tecnologia
educacional, mas a forma de uso de suas potencialidades com base em uma
perspectiva educacional”, pois, os recursos tecnológicos podem ser meios
significativos de construção do conhecimento, mas também podem apenas
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 2, p. 65-85, mai./ago. 2018.
replicar um método tradicional de ensino, no qual o aluno realiza as atividades sem
tomar consciência daquilo que está fazendo.
Nesse contexto, faz-se necessário que ao introduzir uma tecnologia
educacional em sala de aula, o docente tenha bem definidas as suas fragilidades e
potencialidades. Consideramos que a ação docente é fundamental, pois uma
tecnologia se torna educacional quando é contextualizada em situações de ensino
e aprendizagem. Conforme aponta Motta (2017) o professor precisa estabelecer
conexões entre o conteúdo e as tecnologias, ultrapassando os obstáculos
epistemológicos que o uso destes recursos pode criar em sala de aula.
Pensar a educação com as tecnologias educacionais está além de ter estes
artefatos apenas como recursos, mas em repensar todo o processo educacional
trazendo novos significados a ele. O professor, nesse contexto, desempenha um
papel fundamental na elaboração de estratégias centradas na experimentação,
que proporcionem ao aluno um ambiente pedagógico atrativo, sendo mediador
dos processos. Assim, o ato de ensinar e aprender se torna uma atividade
experimental e rica, fazendo com que o aluno desenvolva ou aprimore os seus
processos mentais.
Neste sentido, avaliamos como relevante a realização de trabalhos que
apresentam mapeamentos de pesquisas, em específico, que investiguem e
indiquem a utilização das tecnologias educacionais no contexto dos componentes
curriculares, em especial ao ensino de Física, foco deste artigo.
O PPGFCET
O Programa de mestrado profissional em Formação Científica, Educacional e
Tecnológica teve seu início no ano de 2010 e tem como objetivos:
[...] promover a formação permanente de professores em nível de mestrado,
possibilitando a análise crítica e fundamentada epistemologicamente do
conhecimento científico e tecnológico e do seu ensino nos distintos campos
e níveis, para a melhoria da educação brasileira, tendo como premissa a
alfabetização científica e tecnológica humanizadora. Contribuir com a
formação profissional dos professores, com ênfase no conhecimento
científico e suas mediações teóricas, didáticas, metodológicas e
epistemológicas para o ensino-aprendizagem. Fomentar a formação
permanente de profissionais que exercem atividades educativas, para que o
conhecimento adquirido e desenvolvido promova, em sua realidade, a
melhoria do ensino de ciências, estimulando-os à constância de sua própria
formação e de outros educadores. (PPGFCET, 2018).
O programa atende, preferencialmente, professores que estejam em efetivo
exercício de docência na Educação Básica ou Ensino Superior. O corpo docente é
formado por 20 professores que são pesquisadores das áreas de Ciências e
Matemática.
Possui ainda duas grandes áreas de concentração, que são:
“Ensino, Aprendizagem e Mediações”, com as linhas de pesquisa
“Práticas Pedagógicas e Formação de Professores em Ensino de
Ciências e Matemática”, Mediações por Tecnologias de Informação e
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 2, p. 65-85, mai./ago. 2018.
Comunicação no Ensino de Ciências e Matemática e Educação
Matemática”;
"Ciência, Tecnologia, Sociedade e Meio Ambiente", com a linha de
pesquisa em “Ensino de Ciências e Relações Ciência, Tecnologia,
Sociedade e Ambiente (CTSA)”.
Até o momento, foram defendidas 77 dissertações, no período de 2013 ao
primeiro semestre de 2018, organizadas de acordo com as linhas de pesquisas do
programa. Detalharemos, a seguir, a metodologia utilizada para organização das
pesquisas que serão foco de análise deste estudo.
METODOLOGIA DA PESQUISA
Os aspectos metodológicos presentes neste estudo possuem como
característica uma investigação documental. Para Fiorentini e Lorenzato (2006),
tais estudos são agrupados em três áreas: a meta-análise, os estudos da arte e os
estudos históricos. O artigo em voga configura-se como um estado da arte, pois
tem como objetivo mapear as dissertações defendidas, que utilizaram tecnologias
educacionais na realização da pesquisa ou no desenvolvimento dos produtos
educacionais.
O tipo de pesquisa pensado pode contribuir de forma efetiva com os estudos
teóricos de uma área de conhecimento específica, permitindo a identificação dos
aspectos conceituais envolvidos no estudo, limitações e potencialidades, além de
possibilitar a categorização das informações.
As pesquisas denominadas “Estado da Arte” possuem como enfoque a busca
da compreensão de um determinado conhecimento, em um período de tempo
definido. Vários autores apresentam outras denominações para este tipo de
pesquisa, tais como: “pesquisas que estudam pesquisas” (SLONGO, 2004), “síntese
integrativa” (ANDRÉ, 1999) ou “trabalhos inventariantes” (SOARES; MACIEL, 2000).
Para a investigação proposta adotamos a definição de trabalhos
inventariantes, pois, como afirma Ferreira (2002, p. 258), as pesquisas de estado
da arte são “[...] reconhecidas por realizarem uma metodologia de caráter
inventariante e descritivo da produção acadêmica e científica sobre o tema que
busca investigar, à luz de categorias e facetas [...]”.
As possibilidades de organização de trabalhos e pesquisas, em uma
metodologia inventariante, podem ser diversas, por exemplo, por temática,
metodologia, fundamentação teórica, objetivo, questão norteadora, palavras-
chave, entre outras. Optamos, neste artigo, em seguir a linha metodológica
proposta por Fiorentini (2002) em seu artigo Mapeamento e balanço dos
trabalhos do GT-19 (Educação Matemática) no período de 1998 a 2001, em que
a análise ocorre a partir do estabelecimento de focos temáticos.
Esse processo “acontece de forma indutiva e, às vezes, dedutiva, exigindo
ajustes individuais (para cada estudo) e grupais (envolvendo um conjunto de
estudos)” (FIORENTINI, 2002, p. 4). Ao resultado desta organização o autor
denomina por categorização em focos temáticos. A construção dos focos surge da
leitura flutuante do material em análise ou a partir de parâmetros previamente
estabelecidos e que estejam em consonância com a proposta investigativa. Esta
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estruturação é particular do estudo em análise, não sendo aplicada a outros
agrupamentos de trabalhos. A utilização desta metodologia apresenta aspectos
interessantes, pois, a maneira como os trabalhos são categorizados “permite
comparar por contraste os diferentes olhares e resultados produzidos,
independendo da opção teórica ou metodológica de cada estudo”. (FIORENTINI,
2002, p. 5).
Antes do estabelecimento dos focos temáticos, faz-se necessário a definição
de um método de codificação para obtenção das categorias, de forma a permitir
uma estruturação sistemática das informações, favorecendo o agrupamento das
mensagens de acordo com suas semelhanças Para este estudo foram
estabelecidos três recortes de organização das dissertações: o primeiro ocorre na
busca pelos trabalhos defendidos no programa e disponibilizados no Repositório
Institucional da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)
2
ou na página
do programa; o segundo pelas palavras-chave, indicada pelos autores das
dissertações, de forma a buscar trabalhos que estejam em consonância com o
objetivo desta investigação e, por fim, o terceiro ocorre por meio da identificação
do componente curricular (Ciências, Química, Física, Biologia ou Matemática) a
que foram direcionadas as pesquisas.
O primeiro recorte foi estabelecido por meio de uma busca pelos trabalhos no
RIUT que foram defendidos por alunos do PPGFCET. Nesse ambiente, os estudos
podem ser identificados por campus, programa, autor, orientador, assunto ou
título. Foram identificados 72 trabalhos disponibilizados no repositório.
Considerando que o número de dissertações do ano de 2018 ainda não foi
atualizado, buscamos na página do programa e nos editais de defesa
3
, informações
sobre trabalhos defendidos ou com banca agendada e que ainda não estão
registrados no repositório. Com isso, foram identificamos mais cinco pesquisas,
totalizado 77 trabalhos desenvolvidos no PPGFCET.
Após a identificação destes trabalhos, o segundo recorte organizou as
pesquisas de acordo as palavras-chave que foram definidas pelos autores dos
textos. No repositório estão identificadas mais de 464 palavras-chave ou
expressões relacionadas às dissertações defendidas no programa. Neste artigo,
nos interessam os trabalhos que possuem como palavras-chave, expressões ou
termos, relacionados ao uso de tecnologias educacionais. As palavras ou termos
mais recorrentes nos trabalhos foram: tecnologias educacionais; tecnologias da
informação; internet e educação, ensino auxiliado por computador; jogos
computacionais; linguagem de programação de computador; e inovações
tecnológicas.
Com isso, foram identificados 36 trabalhos no RIUT e dois trabalhos no site do
programa, totalizando 38 trabalhos, perfazendo, aproximadamente 49% do total
de trabalhos defendidos no programa, conforme destacado na Tabela 1.
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 2, p. 65-85, mai./ago. 2018.
29%
29%
18%
24%
Ciências
Física
Química
Biologia
Tabela 1 Análise comparativa das dissertações identificadas no Repositório RIUT e na
página do PPGFCET
Fonte: autoria própria (2018).
O terceiro recorte foi estabelecido por meio da identificação do componente
curricular a que cada pesquisa é direcionada, conforme destacado no Gráfico 1, os
trabalhos se concentram, principalmente, nos conteúdos de Ciências (29%) e Física
(29%).
Gráfico 1 - Organização das pesquisas por conteúdo.
Fonte: autoria própria (2018).
Dessa forma, foram identificados 11 trabalhos que versam sobre o uso de
tecnologias educacionais no ensino de Física, perfazendo aproximadamente 14%
dos trabalhos defendidos no PPGFCET. Considerando os objetivos traçados por
este estudo, os trabalhos foram organizados buscando a obtenção de informações
básicas, tais como: ano, autor, título e palavras-chave. Esta organização pode ser
visualizada no anexo deste artigo.
Ano
Quantitativo
de trabalhos
apresentados
por ano
Quantitativo de
dissertações com palavras-
chave relacionadas com o
uso de tecnologias
educacionais
Percentual aproximado de
trabalhos sobre
tecnologias educacionais,
em relação ao total geral
2013
09
05
6%
2014
12
10
13%
2015
14
06
8%
2016
20
06
8%
2017
15
08
10%
2018
07
03
4%
Total
77
38
49%
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 2, p. 65-85, mai./ago. 2018.
Com a finalização do processo de organização, realizamos o fichamento dos
resumos das pesquisas, buscando identificar o foco investigativo e pontos de
convergências entre os estudos. Cabe destacar que nem todos os resumos
apresentavam as informações diretamente, necessitando, em alguns casos, de
uma leitura mais aprofundada do trabalho.
Esta tentativa de organizar tematicamente as 11 dissertações pode ser
visualizada no Quadro 1. Foram obtidos três focos temáticos gerais e seis subfocos.
Em alguns casos observamos que um trabalho pode pertencer a mais de um foco
temático e preferimos, para um melhor acompanhamento visual, adotar
categorias temáticas disjuntas.
Quadro 1: Distribuição dos trabalhos de acordo com focos temáticos.
Foco Temático
Subfoco temático
Autores
Estudos com a utilização
de videoanálise no
ensino de Física
5
Software livre Tracker
5
Oliveira (2014)
Meucci (2014)
Matsunaga (2015)
Barbosa (2016)
Peres (2016)
Estudos sobre divulgação
Científica, Educacional e
Tecnológica
3
Recursos Didáticos
1
Guedes (2015)
Divulgação científica e
tecnológica
2
Costa (2016)
Spina (2017)
Estudos sobre a
utilização de recursos
digitais no ensino de
Física
3
Objetos de
aprendizagem
1
Sigwalt (2016)
Laboratórios de Física
e objetos educacionais
1
Santos (2017)
Robótica Educacional
1
Zannata (2013)
Fonte: autoria própria (2018).
DESCRIÇÃO DOS TRABALHOS DE ACORDO COM O FOCO TEMÁTICO
Apresentaremos, a seguir, uma breve descrição das principais contribuições
dos trabalhos. Destacamos que não é objetivo deste artigo, analisar o mérito das
pesquisas e tecer fundamentações sobre os focos temáticos criados, mas sim
apresentar um panorama dos trabalhos desenvolvidos, no âmbito do PPGFCET,
que estão relacionados com o ensino de Física e uso de tecnologias na educação.
Fica a cargo do leitor a escolha da pesquisa mais significativa para seus estudos e
o aprofundamento, realizando possíveis inferências.
Estudos com a utilização de videoanálise no ensino de Física
Os trabalhos deste grupo estão organizados em um único subfoco temático
constituído por cinco pesquisas. Destacamos que algumas pesquisas apresentam
temáticas que relacionam o ensino de Física com o uso de tecnologias digitais, mas
todas utilizaram como ferramenta ou objeto de estudo o software de videoanálise
Tracker. O programa é disponibilizado de forma livre e aberta, permitindo que seja
usado e reusado, de acordo com necessidades do usuário. “Além disso, é um
software de fácil aprendizagem, o que torna relativamente simples seu uso na
obtenção de informações relevantes em experimentos didáticos de física.”
(BEZERRA JUNIOR et al., 2012, p. 473-474).
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A primeira pesquisa deste grupo é de Oliveira (2014) e teve como proposta
apresentar o software de videoanálise Tracker, destacando suas contribuições ao
ensino de Física. As fundamentações teóricas estão centradas, na experimentação
do ensino de Física, laboratório didático e no uso de tecnologias da informação e
comunicação na educação. O trabalho não apresenta uma abordagem
metodológica definida, mas inferimos que a pesquisa é qualitativa com a utilização
de sequências didáticas e ferramentas de gravação e edição de vídeo.
Como limitações, o autor destaca a dificuldade apresentada pelos estudantes
em ler, escrever, interpretar e realizar os cálculos propostos nas atividades. A
instituição pesquisada não possui funcionários que sejam responsáveis pelas
atividades desenvolvidas no laboratório de informática, o que atrasou o
andamento da investigação, além de vários computadores não estarem
funcionando adequadamente.
A pesquisa apontou que a utilização da ferramenta de videoanálise Tracker
proporciona uma aula diferenciada e motivadora, pois os alunos são estimulados
a repensar no uso inclusivo, crítico e consciente dos recursos tecnológicos no
ensino de Física. O trabalho apresenta, como produto final da dissertação, um
manual explicativo de utilização das ferramentas de videoanálise Tracker.
O trabalho de Meuci (2014) objetivou verificar se a utilização do software
Tracker, aplicado ao estudo das leis de conservação mecânica, possibilita uma
Aprendizagem Significativa para os alunos do Ensino Médio. O aporte teórico de
seu estudo foi a Aprendizagem Significativa e a Teoria de Assimilação de Ausubel.
A metodologia apresenta característica de um estudo qualitativo e está organizada
em duas etapas. A primeira foi denominada de “Atividade zero” e teve como
objetivo verificar se os alunos do segundo ano do Ensino Médio conseguiriam
interagir com o software Tracker. A segunda etapa apresenta um compêndio de
tarefas que buscavam tornar significativas, por meio do uso de tecnologias digitais,
as leis de conservação mecânica.
O autor pontua que uma das dificuldades apresentadas durante a pesquisa se
deu ao perceber que a maior parte dos estudantes nunca utilizaram planilhas
eletrônicas, além disso, muitos alunos não sabiam salvar arquivos e não possuíam
endereço de e-mail. Superadas as dificuldades iniciais, os resultados apontam que
o uso do software de videoanálise Tracker, no ensino das leis de conservação
mecânica, possibilitou a superação de desafios epistemológicos e promoveu uma
aprendizagem significativa. A dissertação não apresenta, de forma evidente, o
produto educacional desenvolvido, mas consideramos que o tutorial resumido
sobre o uso do software Tracker, apresentado nos apêndices do trabalho, possa
ser considerado como uma contribuição para a prática docente.
A terceira pesquisa foi realizada por Matsunaga (2015) e investigou as
contribuições do software Tracker quando integrado aos experimentos dos
laboratórios de Física. O trabalho foi fundamentado nas teorias de aprendizagem
de Ausubel, Rogers, Moreira, Pozo e Crespo. A metodologia é quantitativa e utiliza,
para a análise dos dados, o método de Ranking Médio (RM). O estudo foi realizado
com alunos e professores do Ensino Médio de uma instituição privada.
Matsunaga (2015) pontua que durante o processo investigativo percebeu que
muitos estudantes não tinham habilidades em realizar transferências de arquivos,
por meio dos aparelhos celulares, o que necessitou de uma readequação do
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planejamento inicial. Além disso, identificou que o conhecimento prévio sobre
movimento uniforme e uniformemente variado, não estava presente na estrutura
cognitiva do aluno, requerendo uma retomada deste conteúdo.
Os resultados indicam ocorrer uma ressignificação dos conhecimentos de
conservação mecânica, após a realização de experimentos físicos, por meio do
software de videoanálise Tracker. O trabalho apresentou como contribuição a
formação e o desenvolvimento de sequências didáticas, que fornecem aos
docentes maneiras de utilização do software Tracker aproveitando plenamente as
potencialidades e limitações da ferramenta.
O próximo trabalho é de Peres (2016), que utilizou o software de videoanálise
Tracker para apoiar os experimentos da Física Moderna Clássica (FMC). A pesquisa
utilizou como fundamentos teóricos os estudos de vários pesquisadores sobre
Física Moderna. Além disso, quanto ao uso de tecnologias em sala de aula,
apresentou concepções relacionadas ao desenvolvimento de Recursos
Educacionais Abertos, de acordo com as definições da UNESCO. A metodologia da
pesquisa não aparece caracterizada de forma evidente no trabalho, mas a partir
da leitura sua leitura, inferimos que a abordagem metodológica utilizada no
tratamento dos dados é qualitativa. O trabalho foi organizado em quatro etapas,
que vão desde a pesquisa bibliográfica até a aplicação do experimento.
Como já pontuado por Meuci (2014), neste trabalho o autor também destaca
a dificuldade dos alunos em utilizarem planilhas eletrônicas, principalmente, ao
trabalharem com o tratamento dos dados. Ao término do estudo, Peres (2016)
destaca que o objetivo geral foi atingido, pois identificou nos professores o
interesse em trabalhar utilizando tecnologias digitais nos estudos da FMC. Em
contrapartida, constataram-se algumas dificuldades, principalmente relacionadas
aos equipamentos e materiais. O produto da da pesquisa de mestrado apresenta
algumas experiências práticas, com a utilização do software Tracker, que servem
de suporte pedagógico para professores e estudantes interessados na
contextualização da FMC.
Por fim, a última pesquisa deste foco temático é de Barbosa (2016), que
investiga a viabilidade de realização de uma transposição didática, do conteúdo de
dinâmica rotacional, associada à utilização de experimentos e o do software de
videoanálise Tracker. Os principais fundamentos teóricos são associados às ideias
de Chevallard e nas competências e habilidades no ensino de Física destacadas nos
Parâmetros Curriculares Nacionais.
A metodologia é qualitativa e utiliza diversos instrumentos de coleta de dados
para sua validação, tais como: questionários, entrevistas, grupos focais e
observações diretas. A limitação mais evidenciada nos experimentos, está
relacionada aos aspectos matemáticos do estudo, principalmente, ao uso
adequado das grandezas.
A pesquisa apresenta indícios de aprendizado de dinâmica rotacional, por
meio da análise do material coletado, confirmando as contribuições da utilização
da transposição didática e do software de videoanálise Tracker durante as aulas
experimentais no laboratório de Física. Na dissertação, não é destacado, de forma
clara, o produto educacional, mas inferimos que o trabalho apresenta um roteiro
de experimentos físicos, que relacionam o conteúdo de dinâmica rotacional com a
utilização da tecnologia de videoanálise Tracker.
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 2, p. 65-85, mai./ago. 2018.
Todas as pesquisas deste foco temático apresentam semelhanças, quanto às
possibilidades de utilização do software de videoanálise Tracker. Observamos,
ainda, em todos os trabalhos, o interesse dos sujeitos investigados, em participar
ativamente na construção de seus próprios conhecimentos. Para Oliveira et al
(2011), o uso desta tecnologia permite que os usuários possam tomar posse dos
conhecimentos advindos da interação do software com a realização de
experimentos físicos.
Estudos sobre divulgação científica, educacional e tecnológica
O papel que a divulgação científica, educacional e tecnológica apresenta
atualmente é um grande desafio, pois, conforme aponta Oliveira (2013, p. 1) esse
desenvolvimento “[...] transformou mentalidades, visões de mundo, práticas
educacionais e passou a funcionar como sistema explicativo dos fenômenos
naturais”. Sendo assim, a ciência ocupa um espaço de discussão da educação
científica, educacional e tecnológica, pois traz à tona as descobertas e avanços
científicos. (OLIVEIRA, 2013). Dessa forma, consideramos relevante apresentar
pesquisas que busquem novas formas de divulgação, com o estabelecido neste
foco temático.
Os trabalhos deste grupo não estão diretamente relacionados com o uso de
tecnologias educacionais, mas apresentam em suas palavras-chave expressões
como “tecnologias educacionais” ou “tecnologias da informação e comunicação”.
Elas foram consideradas neste mapeamento, pois utilizam metodologias
diferenciadas ou produção de recursos didáticos que contribuem na divulgação
científica. Este foco possui três trabalhos, que estão estruturados em dois subfoco.
No subfoco Recursos Didáticos, as pesquisas buscam identificar e
disponibilizar materiais didáticos que contribuem com o desenvolvimento do
ensino de Física por meio da utilização de recursos educacionais e nele temos
apenas uma pesquisa. O estudo de Guedes (2015), teve como objetivo analisar a
aprendizagem da Física com alunos do ano, por meio de situações-problemas
envolvendo relações de proporcionalidade direta e inversa. Sua fundamentação
teórica é a teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel, além de autores que
trazem algumas reflexões sobre o ensino de Ciências. O trabalho não apresenta,
de forma clara, a abordagem de pesquisa, mas inferimos que seja qualitativa,
considerando que o principal instrumento utilizado para realizar a coleta de dados
faça referência às situações-problemas por meio da resolução de sequências
didáticas.
A realização da pesquisa foi dificultada em função da necessidade de
readequação do calendário escolar, devido à greve dos professores, o que
prejudicou a aplicação da sequência didática. Para o autor, em condições normais,
esperam-se resultados mais significativos. Apesar disso, os resultados apontam
que a utilização de sequências didáticas com alunos do ano, na disciplina de
Ciências, contribui para que o ensino de pressão seja ressignificado, tornando a
aprendizagem expressiva. Como produto educacional apresenta uma sequência
didática que aborda o conteúdo de pressão, utilizando como ponto de partida
situações-problemas que envolvem as relações com a proporcionalidade direta e
inversa.
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No segundo subtópico, denominado “Divulgação Científica e Tecnológica”,
dois trabalhos, que buscam novas formas de se apresentar informações científicas
relacionadas ao ensino de Física. O estudo de Costa (2016) investigou a
compreensão dos conceitos de óptica nas telas do pintor Joseph Wright, utilizando
o microblog Edmodo. O estudo está centrado no pensamento sobre complexidade
e dialogicidade no ambiente escolar e utilizam as ideias de Morin. A pesquisa é
qualitativa, com características de uma abordagem de pesquisa-ação. O principal
instrumento de coleta de dados foi o microblog Edmodo, e a análise ocorreu por
meio da interação dos alunos com a ferramenta tecnológica.
Dentre as dificuldades da pesquisa, o autor pontua as limitações dos alunos
em entenderem os significados das atividades propostas pelo professor, o que
acarretou, em alguns casos, a necessidade de retomada de conteúdos e/ou uso de
novas metodologias. Os dados apontam que os alunos se mostraram
potencialmente colaborativos, quando foram inseridas as telas de Joseph Wright
e o Edmodo. O produto educacional desenvolvido foi uma sequência didática com
conceitos introdutórios de óptica mediados por telas de Joseph Wright e o
microblog Edmodo.
A pesquisa de Spina (2017) analisou as contribuições e limitações da utilização
de blogs no Ensino Fundamental. O trabalho espera fomentar a linguagem
científica e proporcionar uma melhor compreensão dos conteúdos relacionados à
Astronomia e Ciências. A fundamentação teórica está associada à aprendizagem
significativa de Ausubel e aos conceitos de desenvolvimento proximal de Vygotsky.
A pesquisa é qualitativa e foi desenvolvida com estudantes das séries finais do
Ensino Fundamental de uma escola privada de Curitiba.
Para o autor, as principais dificuldades na realização da investigação estão
ancoradas na influência social e cultural, à aceitação de novos conceitos,
principalmente, o científico e o tecnológico. Nesse sentido, os resultados
apresentam novas formas de apropriação da linguagem científica, por meio da
utilização de blogs, estimulando uma aprendizagem contínua e colaborativa. O
produto resultante deste trabalho apresenta uma estrutura para criação de blogs
educacionais, de maneira a aprimorar a divulgação científica e tecnológica.
A análise dos trabalhos traz à luz o importante papel que o conhecimento
científico tem na sociedade. Ficam evidenciadas que as pesquisas deste foco
apresentam semelhanças, uma vez que buscam caracterizar maneiras para a
divulgação científica no ensino de Física, promovendo novas formas de pensar e
agir sobre os conteúdos desta disciplina.
Estudos sobre a utilização de recursos digitais no ensino de Física
A utilização de tecnologias digitais no ensino de Física permite criar novas
relações e situações em diferentes espaços. Conforme indicado por Levy (1999), as
tecnologias proporcionam novas maneiras de acesso a informação e possibilitam
um novo estilo de ensinar e aprender. Este é o contexto dos trabalhos deste foco
temático, pois eles são caracterizados por apresentarem pesquisas que utilizam
recursos tecnológicos digitais que contribuem com os processos de ensino e
aprendizagem de conteúdos da Física. Este foco possui três trabalhos que estão
organizados em três subfocos temáticos.
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O primeiro subfoco, denominado por “Robótica Educacional”, possui um
trabalho que destaca a relação do ensino de Física e o uso da robótica educacional.
O trabalho de Zanatta (2013) investigou as contribuições do uso da robótica como
metodologia que auxilia com o processo de ensino-aprendizagem, de conceitos da
segunda Lei de Newton, em turmas finais do Ensino Fundamental. O trabalho
evidencia o aporte teórico do construcionismo de Papert e a sua junção com a ideia
de robótica estabelecida pela Massachusetts Institute of Technology (MIT) e a
empresa LEGO. A metodologia é assinalada pela criação de um micromundo, em
que o aluno é agente ativo de sua aprendizagem e o professor um observador
participante do processo.
As limitações da pesquisa, estão relacionadas a falta de compreensão de
alguns conceitos básicos de Física e Matemática. Outra constatação foi a falta de
materiais (robôs) para atendimento pleno de todos os alunos da turma, além do
tempo para execução dos projetos cedido pelo professor regente. Os principais
resultados apontam que a utilização da robótica contribui com o processo de
ensino-aprendizagem, pois proporciona um ambiente dinâmico e motivacional.
Como produto educacional, o autor apresenta uma sequência didática que destaca
as contribuições do uso de robótica no ensino de Física, em específico para o
ensino da segunda Lei de Newton.
O subfoco “Objetos de Aprendizagem” destaca a relação existente entre o
desenvolvimento de materiais didáticos e o uso de objetos de aprendizagem.
Temos neste grupo apenas o trabalho de Sigwat (2016) que buscou desenvolver
um material digital que possibilitasse a utilização significativa de objetos de
aprendizagem para o ensino de óptica. A pesquisa utilizou a Aprendizagem
Significativa de Ausubel como aporte teórico e realizou um inventário de alguns
repositórios que possuem objetos de aprendizagem focados para o ensino de
Física. O trabalho apresenta indícios de uma pesquisa qualitativa, com a utilização
de informações quantitativas. O questionário foi o instrumento metodológico que
serviu de referência para todos os apontamentos do autor e foi respondido on-line
por professores da região de Curitiba.
Os resultados apontaram a necessidade da criação de um material didático
que contribua com o ensino de óptica. Nesse sentido, o produto desenvolvido
constitui um site que disponibiliza sequências didáticas, roteiros de estudo, vídeos
educativos, exercícios e recomendações de simuladores. Uma limitação apontada
pelo autor é que a sua pesquisa apenas apresenta indícios de um caminho a seguir,
pois carece de estudos mais aprofundados.
Por fim, o último subfoco, nomeado por Laboratório de Física e Objetos
Educacionais”, destaca estudos relacionados ao uso de laboratórios didáticos e a
utilização de recursos digitais. Enquadra-se neste contexto o trabalho de Santos
(2017), que propõe investigar as contribuições do uso de vídeos sobre Física
Moderna e Contemporânea (FMC), articulado com as visitas e experimentos em
laboratórios didáticos e universidades. Os fundamentos teóricos estão centrados
nos estudos de Ausubel sobre Aprendizagem Significativa. Os aspectos
metodológicos não ficam bem definidos no trabalho, mas percebeu-se que
ocorreram interações entre alunos do Ensino Médio, graduação e pós-graduação.
É provável que as interações associadas aos vídeos desenvolvidos forneçam dados
para as inferências e análises do estudo.
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As principais dificuldades identificadas pela autora estão relacionadas aos
conhecimentos prévios dos alunos sobre FMC. Apesar disso, é destacado no
trabalho que a verificação da aprendizagem significativa não era foco de
investigação. Outra constatação é que os alunos não conseguem diferenciar um
laboratório didático de um laboratório de pesquisa. Os resultados indicam que
uma abordagem de conteúdos de FMC, ao utilizar vídeos e experimentos em
laboratórios, mobiliza os processos cognitivos, possibilitando a aprendizagem
significativa. O produto educacional consiste em um roteiro de sequências
didáticas para as aulas de FMC que utilizem laboratórios e recursos digitais.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste artigo buscamos apresentar um panorama das pesquisas que
relacionam o ensino de Física ao uso de tecnologias educacionais, tendo como
cenário as dissertações defendidas no PPGFCET. A iniciativa de mapear as
pesquisas revela a importância do programa para a formação de professores e as
contribuições dos estudos aos processos de ensino e aprendizagem, por meio da
utilização de recursos tecnológicos.
Compreendemos a relevância dos trabalhos aqui mapeados, pois acreditamos
que o uso de tecnologias educacionais, sejam elas digitais ou não, contribui para
que o ensino de Física seja uma atividade experiencial, permitindo ao aluno
vivenciar situações que não costumam ser demonstradas facilmente. Nesse
sentido, estendemos que a inserção de meios tecnológicos permite modificar os
ambientes culturais e educativos, criando modos de comunicação e interação em
sala de aula.
Um ponto de reflexão a ser destacado durante o processo de categorização
foi a dificuldade de obtenção, nos resumos, de algumas informações essenciais
para a realização do inventário, principalmente os aspectos metodológicos e o
produto educacional desenvolvido, requerendo a leitura completa de alguns
trabalhos.
É importante destacar que vários estudos apresentam possibilidades
tecnológicas significativas para o ensino de Física. Apesar disso, nota-se que no
maior foco temático, “Estudos com a utilização de videoanálise no ensino de
Física”, os estudos limitam-se apenas a uma aplicação prática da ferramenta, não
destacando novas possibilidades de utilização do recurso.
Nos produtos educacionais desenvolvidos, percebe-se que 40% dos materiais
criados são sequências didáticas. A frequência dessas produções pode ser alta
devido à facilidade de aplicação e de desenvolvimento, mas contribuem de forma
efetiva com o ensino de Física.
É possível perceber a existência de lacunas e de pontos que precisam de
aprofundamento, tais como: o ensino da Física utilizando ambientes virtuais de
aprendizagem, criação e desenvolvimentos de objetos de aprendizagem,
investigações sobre a contribuição do uso de tecnologias móveis, o uso da lousa
digital, laboratórios virtuais de aprendizagem, robótica educacional, dentre outros.
Apesar das questões levantadas, as pesquisas e os produtos educacionais
contribuem tanto para a área em que se inserem quanto para o desenvolvimento
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 2, p. 65-85, mai./ago. 2018.
do programa. Elas apresentam um avanço na utilização de tecnologias
educacionais no ensino de Física. Por fim, entendemos que a metodologia adotada
neste artigo não é rígida e permite que outros trabalhos surjam, realizando
mapeamentos com outros critérios de categorização.
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 2, p. 65-85, mai./ago. 2018.
Mapping of the dissertations that deal with
the use of educational technologies in the
teaching of physics
ABSTRACT
This article presents a mapping of the dissertations that relate the use of educational
technologies to the teaching of Physics, based on these interests, the focus was given to
researches carried out in the Professional Master's Program in Scientific, Educational and
Technological Formation (PPGFCET) of the Federal University of Technology - Paraná
(UTFPR) in the period from 2013 to the first half of 2018. The methodological procedure
adopted has as a characteristic a documentary investigation, in the perspective of an
inventorizing work. To make these tasks possible, it was used as a procedure the mapping
technique proposed by Fiorentini (2002). Initially, 77 papers were identified in the
institutional repository and on the program page, also were used 11 dissertations were part
of the research's scope. After the categorization process, we performed the summarization
of the works and, in some cases, the texts were read completely. The researches were
organized into three focus areas and six thematic sub focus, which presented the main
contributions of the studies about Physics' teaching. The results indicated the relevance of
the researches and educational products developed, but also pointed out the need of a
greater diversification in the themes that involve educational technologies in the teaching
of Physics.
KEYWORDS: Physics Teaching. Educational Technologies. Mapping of surveys.
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NOTAS
1- Disponível em http://catalogodeteses.capes.gov.br/catalogo-teses/#!/
2- O RIUT tem como objetivo organizar, permitir, reunir e preservar a produção
científica dos trabalhos desenvolvidos na UTFPR. Disponível em
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/
3- http://www.utfpr.edu.br/curitiba/estrutura-
universitaria/diretorias/dirppg/programas/ppgfcet/edital-de-defesas
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ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 2, p. 65-85, mai./ago. 2018.
SOARES, M. B.; MACIEL, F. Alfabetização. Brasília: MEC: Inep, 2000.
ANEXO
Dissertações identificadas no processo de mapeamento
Título
Autor
Palavras-
chave da
dissertação
Componente
Curricular
Ano
2
A robótica
educacional como
ferramenta
metodológica no
processo ensino-
aprendizagem: uma
experiência com a
segunda Lei de
Newton na série final
do Ensino
Fundamental.
Zanatta,
Ronnie
Petter
Pereira
Tecnologias
Educacionais e
Inovações
Educacionais.
Física
2013
8
Uso e divulgação do
software livre
Tracker em aulas de
física do Ensino
Médio.
Oliveira,
Fábio
Anastácio de
Software livre,
vídeo digital,
Tecnologia da
Informação
Física
2014
11
Experimentos sobre
leis de conservação
para o ensino de
física no Ensino
Médio baseados em
tecnologias livres.
Meucci,
Ricardo
Dalke
Software livre,
Tecnologia
Educacional,
Tecnologia da
Informação.
Física
2014
18
A aprendizagem
significativa de física
no 9º ano do Ensino
Fundamental: as
relações de
proporcionalidade
como organizadores
prévios.
Guedes,
Hideraldo
Corbolin
Tecnologia
educacional
Física
2015
19
Objetos de ensino,
suas potencialidades
e dificuldades para
aprendizagem de
física no Ensino
Médio.
Matsunaga,
Fausto
Hideki
Videoteipes,
computador
Física
2015
22
Inserção de conceitos
de dinâmica
rotacional no ensino
Barbosa,
Wilton
Gimenes
Ensino
auxiliado por
computador
Física
2016
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 2, p. 65-85, mai./ago. 2018.
Título
Autor
Palavras-
chave da
dissertação
Componente
Curricular
Ano
médio através do
laboratório não
estruturado mediado
por videoanálise
24
Ensino de física
moderna e
contemporânea
baseado em
atividades de
laboratório mediadas
pela utilização de um
software de
videoanálise e
modelagem.
Peres,
Marcus
Vinicius
Educação
Aberta,
Tecnologia
educacional
Física
2016
25
Um objeto de
aprendizagem para a
óptica no Ensino
Médio
Sigwalt,
Eduardo Sá
Brito
Educação
Aberta,
Tecnologia
educacional,
recursos
eletrônicos
Física
2016
26
Como potencializar o
ensino-aprendizagem
de conceitos
introdutórios de
óptica geométrica no
ensino médio
mediante algumas
telas de Joseph
Wright e a
plataforma de mídia
social educativa
Edmodo.
Costa, Kelly
Carla Perez
da
Site da web,
Tecnologia
educacional,
Tecnologia da
informação
Física
2016
29
Linguagem científica
e aprendizagem
significativa em
abordagem de
astronomia no
ensino fundamental
Spina, Fabio
Augusto
Tecnologia
educacional
Física
2017
35
Física Moderna e
Contemporânea no
Ensino Médio: uma
proposta de
articulação entre
objetos educacionais
Santos,
Talita
Vicente
Tecnologias
da Informação
e
comunicação
Física
2017
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 2, p. 65-85, mai./ago. 2018.
Título
Autor
Palavras-
chave da
dissertação
Componente
Curricular
Ano
e visitas a
laboratórios.
Fonte: autoria própria (2018).
Recebido: 04 jan. 2018
Aprovado: 19 set. 2018
DOI: 10.3895/actio.v3n3.7591
Como citar:
MOTTA, M. S.; KALINKE, M. A.; MOCROSKY, L. F. Mapeamento das dissertações que versam sobre o uso
de tecnologias. ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 3, p. 65-85, set./dez. 2018. Disponível em:
<https://periodicos.utfpr.edu.br/actio>. Acesso em: XXX
Correspondência:
Marcelo Souza Motta
Rua Sete de Setembro, n. 3165, Rebouças, Curitiba, Paraná, Brasil.
Direito autoral: Este artigo está licenciado sob os termos da Licença Creative Commons-Atribuição 4.0
Internacional.