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PROJETO DE PESQUISA COMENTADO

Paulo Ricardo da Silva Rosa

CAMPO GRANDE, 2019. DISCIPLINA METODOLOGIA DA PESQUISA EM ENSINO DE CIÊNCIAS I

Curso de Mestrado em Ensino de Ciências - UFMS

Curso de Mestrado em Ensino de Ciências

Disciplina de Metodologia da Pesquisa em Ensino de Ciências I

Prof. Paulo Rosa ([email protected])

1

O material aqui apresentado pode ser usado

livremente, desde que citada a fonte.

mailto:[email protected]




2

Sumário Lista de Figuras .................................................................................................... 3

Apresentação ....................................................................................................... 4

Produzindo a questão básica .............................................................................. 6

Construindo o Projeto de Pesquisa .................................................................... 9

Identificação do projeto ................................................................................... 9

O título .............................................................................................................. 9

O Resumo ....................................................................................................... 10

A Introdução ................................................................................................... 11

Justificativa..................................................................................................... 12

Referencial teórico ......................................................................................... 15

Revisão da Literatura .................................................................................... 16

Delineamento da pesquisa ........................................................................... 17

Cronograma .................................................................................................... 22

Orçamento ...................................................................................................... 24

Membros da equipe ....................................................................................... 26

Referências .................................................................................................... 28

Projeto de Pesquisa Completo ...................................................................... 29





3

Lista de Figuras

Figura 1 – Esquema para a definição da questão básica. ............................... 7

Figura 2 – Folha de rosto do projeto .................................................................. 9

Figura 3 – Modelo de resumo ........................................................................... 10

Figura 4 – Modelo de Introdução ..................................................................... 11

Figura 5 – Justificativa do projeto .................................................................... 14

Figura 6 – O referencial teórico ........................................................................ 15

Figura 7 – A revisão da literatura ..................................................................... 16

Figura 8 – O delineamento da pesquisa .......................................................... 18

Figura 9 – O Cronograma .................................................................................. 23

Figura 10 – Orçamento do projeto de pesquisa .............................................. 25

Figura 11 – Equipe do projeto .......................................................................... 27





4

Apresentação

Este texto foi elaborado para discutir a estrutura do projeto de pesquisa, para

fins de discussão e exemplificação, com os alunos da disciplina Metodologia da

Pesquisa em Ensino de Ciências I, do Curso de Mestrado em Ensino de Ciências da

Universidade Federal de Mato Grosso do Sul1. Embora muito do que é dito no texto

se aplique também (com as adaptações necessárias) à fase de escrita da

dissertação ou tese, o foco deste texto é no projeto de pesquisa.

Independentemente da forma de apresentação do projeto (formulário

eletrônico ou formulário em papel) os elementos aqui apresentados são comuns a

todos os formulários de projeto. Em alguns podem ser abas separadas (por exemplo,

a introdução e a justificativa), em outros podem ser agrupados.

Um bom projeto de pesquisa é suscinto e objetivo, sem perder completeza. O

projeto não é local para escrever apenas para mostrar domínio da área. Lembre-se

que os avaliadores de projeto têm pouco tempo para analisar o seu projeto. Sempre

se pergunte se aquela informação é realmente necessária para a compreensão de

sua proposta.

Desnecessário dizer que o cuidado com o uso da língua padrão, o cuidado

com o plágio e o autoplágio são indispensáveis para que seu projeto tenha chance

de aprovação.

Um último lembrete aos estudantes que estão tomando contado com o

processo de submissão de projetos pela primeira vez: talvez você tenha que

apresentar várias vezes um projeto, a várias agências, antes de vê-lo aprovado. Não

encare uma não aprovação de seu projeto como uma crítica a você. Não veja os

árbitros como seus inimigos, leia atentamente os pareceres recebidos e aprenda

com eles, melhorando assim cada versão de seu projeto.

Ao longo do texto, à medida que explorarmos as diferentes partes do projeto,

vamos desenvolver um projeto fictício a ser apresentado a uma agência de fomento.

Neste projeto fictício, descreveremos uma pesquisa sobre o efeito de uma nova

abordagem didática ao conceito de campo elétrico com estudantes em nível médio

das escolas brasileiras.

1 Para mais detalhes sobre o curso, consulte

http://www.paulorosa.docente.ufms.br/metodologia.


http://www.paulorosa.docente.ufms.br/metodologia




5

Para diferenciar o texto do projeto do texto da discussão, o primeiro será

apresentado em quadros. Ao final deste texto, uma versão do projeto, agrupando as

diferentes partes é apresentada, de modo a facilitar a leitura do projeto como um

todo.





6

Produzindo a questão básica

Antes de falarmos da estrutura do projeto de pesquisa, precisamos discutir o

ponto central de uma pesquisa: a questão básica. Escrevemos um projeto de

pesquisa para descrever um conjunto de ações que têm por objetivo responder a

uma pergunta que fazemos sobre o mundo. Sem uma boa pergunta, não há como

haver um bom projeto e uma boa pesquisa.

A produção de uma questão básica de pesquisa passa por quatro grandes

etapas: Identificação do problema, identificação de possíveis causas do problema,

proposição de ações que eliminem a causa do problema e proposição de

ferramentas para implementação da solução. Naturalmente, na prática, estas etapas

não são tão lineares como descritas aqui.

Etapa 1 – Identificando um problema

Uma pesquisa científica nasce para tentar solucionar algum problema

identificado no mundo. Em particular, na área do ensino, esses problemas têm sua

origem em dificuldades identificadas no espaço escolar, como, por exemplo,

dificuldades de aprendizagem. Consideremos a seguinte situação: os estudantes de

certa escola de ensino médio têm dificuldade de construir o conceito de campo

elétrico. Ou seja, o tipo de ensino ministrado na escola não está permitindo a eles a

construção deste conceito nos níveis de abstração desejados. Outro exemplo, os

estudantes de Biologia desta mesma escola têm dificuldade de visualizar a estrutura

de dupla hélice do DNA. Ainda, a dificuldade encontrada pode estar relacionada à

compreensão do aspecto microscópico das estruturas moleculares na Química e

assim por diante.

Este problema pode ser identificado a partir da experiência do pesquisador,

pelo apontamento de outras pesquisas, por resultados em exames, como o PISA, etc.

A identificação do problema é o ponto de partida.





7

Figura 1 – Esquema para a definição da questão básica.

Etapa 2 – Identificação de possíveis causas do problema

Tendo identificado o problema o pesquisador coloca para si mesmo a

pergunta: o que poderia estar causando esta situação? Nesta etapa, possíveis

causas são elencadas. Nesta fase, estas causas são hipóteses de trabalho. Somente

a investigação poderá dizer se a causa é realmente a responsável pela situação

identificada.

Por exemplo, tomemos a dificuldade dos estudantes em abstrair o conceito

de campo elétrico. Isso poderia estar acontecendo porque os estudantes ainda não

têm o pensamento formal desenvolvido completamente e as aulas são totalmente

expositivas, passando de um conceito a outro, sem uso de materiais concretos ou

figuras bem produzidas sobre o campo elétrico. Outras causas poderiam ser

levantadas como, por exemplo, a falta de conceitos subsunçores nos estudantes.

Nos ateremos aqui à primeira causa levantada.

Etapa 3 – Propondo uma solução para eliminação de um causa

Tendo levantado a hipótese de que determinada causa seja a responsável

pela situação apresentada, nos perguntamos: qual seria uma possível solução para

a eliminação dessa causa? A hipótese aqui é que se eliminarmos a causa do

problema, esse desaparecerá.

Identificar o problema.

Elencar possíveis causas.

Propor estratégias de

eliminação das causas.

do problema.

Propor ferramentas para

a implementação da

estratégia escolhida.

Elaborar a questão

básica.





8

Em nosso exemplo, a causa identificada foi a metodologia de ensino que

privilegia o pensamento formal, quando os alunos possivelmente não têm este tipo

de estrutura completamente desenvolvida. Para solucionar esse problema, o

pesquisador propõe a substituição da estratégia baseada na aula expositiva por

outra, que permita aos estudantes visualizar a estrutura do campo elétrico e interagir

com o modelo subjacente às simulações.

Etapa 4 – Propondo a ferramenta

Para conseguir atingir sua estratégia, o pesquisador decide introduzir o uso

de um simulador do campo elétrico que permita aos estudantes visualizarem a sua

estrutura e manipular os modelos subjacentes às simulações, podendo visualizar no

comportamento das partículas o efeito de modificações no modelo. Com isso,

introduzimos um elemento concreto, o que permitiria aos estudantes construírem o

conceito científico, abstrato por natureza.

A partir dessa lógica, a pergunta de pesquisa surge naturalmente:

O uso de um simulador computacional do campo elétrico, que

permita aos estudantes a visualização e a manipulação desse

campo, levaria estudantes do segundo ano do ensino médio à

construção do conceito de campo elétrico em um nível formal?





9

Construindo o Projeto de Pesquisa

Identificação do projeto

Nesta seção do projeto são descritos o título, o nome do coordenador e seus

dados, as palavras chave, a instituição na qual o projeto será desenvolvido e, muitas

vezes, é solicitado um resumo do orçamento do projeto.

A Figura 2 mostra um exemplo do que seria a folha de identificação de nosso

projeto. Analise esta figura antes de prosseguir.

Figura 2 – Folha de rosto do projeto

Agência de fomento do Pantanal

Formulário para apresentação de projetos de pesquisa

Título do Projeto

Simuladores computacionais e seu uso na construção do conceito de

campo elétrico por estudantes em nível médio

Dados do Coordenador

Nome do Coordenador

Valdir Espinosa

Instituição

Universidade Federal do Pantanal (UFPAN)

Unidade

Instituto de Formação de Professores

Endereço

Pantanal Sul

CPF do Coordenador

123.123.123-00

O título

Observe o título de nosso projeto. O título do projeto deve ser descritivo do

que vai ser desenvolvido ao longo das diferentes seções do projeto. Um bom título

não deve ser longo demais. Por ser descritivo do que vai ser apresentado, o título é

a última coisa a ser escrita.





10

Observe que nosso título aponta para Simuladores Computacionais, que

como veremos adiante é a base da estratégia de ensino que pretendemos investigar.

Neste título, temos ainda a população da investigação (estudantes em nível médio).

Não há no título palavras como efeito, influência, avaliação, estudo, interação, etc. 2

Se estamos apresentando um projeto é para realizar uma análise de algo.

O Resumo

Um bom resumo deve conter os seguintes elementos:

a) O problema que se pretende abordar e a pergunta que se pretende

responder;

b) A lacuna no conhecimento que o projeto pretende preencher;

c) O referencial teórico que norteará a pesquisa;

d) A metodologia que será usada;

e) Os principais resultados que se espera obter3.

Lembre-se: o resumo deve conter apenas os elementos essenciais à

compreensão do projeto. Não é lugar para citações e, muito menos, transcrições.

Naturalmente, o resumo é a penúltima coisa que escrevemos. Um resumo é

escrito em parágrafo único. Na Figura 3, mostramos o resumo em vários parágrafos

com fins didáticos, apenas para que você visualize sua estrutura.

Figura 3 – Modelo de resumo

Resumo

Um dos problemas encontrados no ensino em nível médio relacionado ao

conceito de campo elétrico é a dificuldade dos estudantes em

construírem esse conceito em altos níveis de abstração.

As estratégias utilizadas nas escolas têm se mostrado ineficazes para

atingir esse objetivo.

Baseados na Epistemologia Genética, propomos investigar o impacto

causado por uma nova estratégia, que faz uso de simulações

computacionais e que leve em conta os níveis de desenvolvimento

cognitivo dos estudantes, sobre o nível de abstração do conceito de

campo elétrico.

2 https://posgraduando.com/como-elaborar-um-projeto-de-pesquisa, consultado em

21/04/2019. 3 Na escrita da dissertação ou tese, este item é substituído pelos resultados obtidos e pelas

conclusões (que devem responder à pergunta objeto da pesquisa).

Apresentando o

problema

A lacuna

Referencial teórico

e solução proposta

Delineamento da

pesquisa


https://posgraduando.com/como-elaborar-um-projeto-de-pesquisa




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Contextualizando.

A estratégia de pesquisa escolhida é baseada no estudo da evolução

conceitual de um grupo de estudantes, com aplicação de avaliações

diagnósticas no início e no final, assim como o registro e análise das

interações dos estudantes com o simulador utilizado.

Como resultado, esperamos obter uma metodologia que possa ser

estendida a outros conceitos científicos abordados nesse nível de ensino.

A Introdução

A Introdução de um trabalho científico tem por objetivo apresentar o problema

de pesquisa ao leitor. Essa apresentação tem que conter certos elementos

essenciais: a enunciação do problema, sua contextualização e o anúncio claro de

qual é a questão de pesquisa que se pretende responder. É central na Introdução

que apontemos a lacuna de conhecimento que queremos preencher com o

desenvolvimento do projeto.

Uma forma interessante de construir uma introdução é a chamada

arquitetura top – down (de cima para baixo). Por essa metodologia, começamos com

uma visão ampla da área e vamos refinando a narrativa em direção ao problema

específico que queremos abordar com aquela pesquisa.

Veja a seguir um exemplo de uma introdução de nosso projeto de pesquisa

sobre a necessidade de introduzir aspectos concretos na conceituação de campo

elétrico (as referências não são reais).

Figura 4 – Modelo de Introdução

Introdução

A dificuldade dos estudantes em nível médio em abstrair conceitos

importantes ligados ao campo das ciências naturais tem sido apontada por

diferentes autores nos campos da Física (ANDRADE, 2014 e BAIDEK, 2016),

da Química (ESPINOSA, 2013 e PORTALUPPI, 2016) e da Biologia (LIMA,

2015). Segundo esses autores, essa dificuldade tem origem em metodologia

s de ensino utilizadas nas escolas em nível médio brasileiras, que privilegiam

o processo de transmissão - recepção do conhecimento por meio de aulas

expositivas, baseadas apenas na oralidade do professor. Tal tipo de

metodologia não levaria em conta o nível de desenvolvimento cognitivo dos

estudantes que, apesar de hipoteticamente estarem no nível de

Resultado esperado

Nível mais

geral.





12

Particularizando.

Apresentando a

hipótese de

trabalho.

Apresentando a

pergunta de

pesquisa.

Lacuna.

desenvolvimento formal, estariam, de fato, no estágio das operações

concretas.

Na Física, o conceito de campo elétrico tem se mostrado de difícil

construção pelos estudantes em nível médio. Estudos recentes (Curtis,

2016; Matos Filho, 2017, 2018) reforçam a ideia de que este conceito não

é construído pela maioria dos estudantes, que apenas memorizam fórmulas

apresentadas nas aulas, mas não são capazes de resolver tarefas simples

nas quais o conceito de campo elétrico é necessário.

Estes estudos nos sugerem que estratégias de ensino que partam de

elementos concretos poderiam auxiliar os estudantes a atingir os níveis de

abstração necessários à completa compreensão do conceito de campo

elétrico.

Por outro lado, LIMA (2011) mostrou efeitos sobre a aprendizagem do

conceito de dupla hélice do DNA quando os estudantes utilizaram

simulações computacionais. Neste trabalho, foi observado que os

estudantes que utilizaram as simulações atingiram níveis de abstração do

conceito superiores em relação aos estudantes que não a utilizaram.

Neste projeto, nos propomos a avaliar o efeito de uma nova estratégia

de ensino, baseada em uma abordagem partindo de elementos concretos e

utilizando simulações computacionais, sobre o nível de abstração do

conceito de campo elétrico atingido pelos estudantes. Assim, propomos a

seguinte questão de pesquisa: O uso de um simulador computacional do

campo elétrico, que permita aos estudantes a visualização e a manipulação

desse campo, levaria estudantes do segundo ano do ensino médio à

construção do conceito de campo elétrico em um nível formal?

Justificativa

A Justificativa tem a função de convencimento sobre a necessidade de

realizar a pesquisa. Nela, devemos apontar a potencialidade de a pesquisa produzir

resultados que levarão à superação do problema proposto. Temos que convencer o

analista de nosso projeto de que esse problema precisa ser superado. São vários os

tipos de argumento que podem ser usados na justificativa para ressaltar a





13

importância do trabalho. Naturalmente, em uma boa justificativa, vários deles podem

ser usados:

1. Superação do problema apontado

A pesquisa pode, potencialmente, levar à eliminação das causas

elencadas como responsáveis pelo problema.

Exemplo: uma pesquisa que estude como eliminar a falta de

contextualização do conhecimento nas aulas de ciências naturais

identificada como origem da não compreensão dos conceitos científicos.

2. Ineditismo

Como o próprio termo diz, a pesquisa explora aspectos ainda não

estudados em outras pesquisas. Lembre-se: não basta ser novo por ser

novo. Temos que justificar com base nos resultados potenciais da pesquisa.

Exemplo: uma pesquisa que estude o impacto na escolha por

carreiras científicas de meninas que fazem iniciação científica no ensino

médio. (Problema relacionado: o baixo número de mulheres que optam

pelas carreiras científicas.)

3. Propedêutica

O conhecimento a ser obtido pela pesquisa pode permitir que

determinado campo avance ao eliminar um possível gargalo.

Exemplo: uma pesquisa que desenvolva um algoritmo computacional

para fotografar buracos negros.

4. Econômica

Ao desenvolver ou aprimorar um produto ou processo, a pesquisa

pode diminuir o custo deste produto ou processo.

Exemplo: uma pesquisa que melhore a produtividade da soja sem o

uso de agrotóxicos.

5. Social

A pesquisa tem impacto social, uma vez que seus resultados podem

contribuir para a melhoria de vida da população.





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Exemplo: uma pesquisa que tenha que estude a forma de otimizar

pessoal e recursos em postos de saúde.

Apresentamos na Figura 5 um exemplo fictício de justificativa para o problema

proposto em nossa Introdução.

Figura 5 – Justificativa do projeto

O mundo moderno é marcado pelo forte uso da tecnologia. Entre

estas, as tecnologias baseadas na comunicação por meio de ondas

eletromagnéticas se destacam. Por exemplo: aparelhos celulares,

televisão e redes wi-fi.

A compreensão destas tecnologias e da ciência a elas associada

passa pela compreensão do conceito de campo elétrico, uma vez que

ondas eletromagnéticas nada mais são do que flutuações do campo

elétrico e do campo magnético associado que se propagam pelo espaço.

Sem esta compreensão, os estudantes da educação básica não

são preparados para entenderem como funciona o mundo em que vivem

e, portanto, não podem exercer plenamente sua cidadania.

Além disso, a compreensão do conceito de campo elétrico é

importante para a construção do conceito mais geral de campo, conceito

este basilar para a compreensão da visão de mundo atual da Física e o

entendimento de diversos fenômenos naturais.

Outro ponto que merece atenção, de natureza prática, é a

aplicabilidade do conceito de campo elétrico em problemas do cotidiano,

como o uso de para-raios e proteção de instalações prediais,

indispensável para a segurança dos usuários.

Como apontado na introdução deste projeto, as metodologias

atualmente utilizadas nas escolas não têm permitido a compreensão do

conceito de campo elétrico por parte dos estudantes em nível médio. Por

essa razão, se faz necessário abordar novas formas de trabalhar esse

conceito com estudantes em nível médio e os resultados dessa pesquisa

poderão influenciar positivamente a compreensão desse conceito por

esses estudantes.

Social

Propedêutica

Social

Superação do

problema





15

Cumpre apontar que não encontramos na literatura metodologia

similar à proposta neste projeto.

Além disso, o produto a ser gerado, o software de simulação do

campo elétrico, possui potencial para geração de patente e futura

comercialização.


Nesta seção, anunciamos o Referencial Teórico norteador da pesquisa e

descrevemos os principais conceitos que orientarão a pesquisa. Diferentemente da

escrita da dissertação ou tese, aqui a descrição deve ser suscinta.

Veja o exemplo mostrado na Figura 6.

Figura 6 – O referencial teórico


O referencial que norteia a pesquisa proposta é a Epistemologia Genética

(PIAGET, 1975; FLAVELL, 1986). Desta teoria, dois conceitos são centrais para a

presente proposta: assimilação e acomodação. O primeiro, assimilação aponta

para o processo de incorporação de novos conhecimentos que ocorre utilizando

os esquemas presentes na mente do indivíduo. O segundo, diz respeito a um

processo maior de reestruturação dos esquemas de assimilação e ocorre pela

necessidade de o sujeito modificar-se para poder incorporar algo novo.

Como apontado por Vergnaud (1990), o desenvolvimento cognitivo dos

sujeitos não se dá independentemente dos conceitos com os quais interage e o

desenvolvimento não se dá da mesma forma em todos os campos com os quais o

sujeito interage.

Outra hipótese explorada nesta pesquisa é a de que estudantes do ensino

médio estão em processo de construção das estruturas formais, o que poderia ser

acelerado se fossem colocados frente a situações desafiadoras aos seus

esquemas atuais.

A proposta que apresentamos, baseada em um simulador computacional, tem por

objetivo colocar os sujeitos frente a este tipo de situação, que os levem a buscar

novos esquemas de assimilação, provocando, assim, uma mudança qualitativa

Ineditismo

Econômico





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nas formas de pensamento dos estudantes, levando-os ao estágio formal do

pensamento em relação ao conceito de campo elétrico e os conceitos de sua

ecologia conceitual (VERGNAUD, 1990).

Revisão da Literatura

O objetivo dessa revisão é situar o leitor quanto ao contexto do projeto e

apontar para o ineditismo e a relevância do projeto, podendo ser incorporada na

Introdução do projeto ou à justificativa. Aqui fazemos uma revisão dos principais

trabalhos que têm a ver com o nosso problema de pesquisa.

Apresentamos na Figura 7 um exemplo do que seria uma seção de revisão da

literatura de nosso projeto (todas as referências são fictícias).

Figura 7 – A revisão da literatura

Revisão da literatura

Além dos trabalhos já comentados na Introdução, outros dois trabalhos

investigaram problemáticas semelhantes à nossa. O primeiro, devido a De Leon

(2014), apontou para a dificuldade que estudantes em nível médio têm em

abstrair conceitos em geral e o de campo elétrico em particular. Analisando as

formas de pensamento desses estudantes, De Leon mostrou que quanto mais

baseada no princípio da transmissão - recepção for a aula, menos abstração é

construída pelos estudantes. Outro trabalho que analisou as formas de

pensamento de estudantes em nível médio foi o de Bonamigo, Sousa e Gil (2013).

Neste trabalho, estudando a construção do conceito de campo elétrico em

estudantes em nível médio, os autores mostraram que estudantes em escolas

públicas, que pela idade deveriam apresentar características do pensamento

formal, estavam de fato na fase final do pensamento concreto, com apenas

indícios do começo da formação das estruturas características do pensamento

formal

Portanto, a conclusão que podemos tirar desses dois trabalhos é que o

modelo de ensino associado à falta das estruturas características do pensamento

formal seria o responsável pelo baixo grau de abstração atingido por esses

estudantes. Corolário dessa conclusão é a hipótese de que a introdução de





17

elementos concretos no ensino desse conceito poderia mitigar, senão eliminar,

essa lacuna na formação desses estudantes.

Delineamento da pesquisa

Em geral, essa seção é chamada de metodologia. A meu ver, o uso dessa

terminologia é um erro, uma vez que a palavra metodologia aponta para o estudo

dos métodos. O que fazemos nesta seção, de fato, é descrever como a pesquisa será

realizada, os procedimentos que serão utilizados (caso de um projeto) ou que foram

utilizados ao longo da pesquisa (fase da escrita da dissertação ou tese), qual a

população e como a amostra foi constituída ou o caso selecionado, quais variáveis

relevantes, etc. Nesse sentido, os termos Delineamento da Pesquisa ou Materiais e

Métodos seriam mais adequados.

Nesta seção, o investigador deve descrever os seguintes elementos:

a) Qual a população que se pretende estudar;

b) Quais serão os participantes da pesquisa? Se uma amostra vai ser

usada, como a amostra vai ser constituída, como os sujeitos serão

selecionados, como serão distribuídos ao longo da pesquisa em caso

de formação de grupos. Caso seja uma pesquisa usando a

metodologia de estudo de caso, como o caso (ou casos) vai ser

selecionado;

c) Quais são as variáveis pertinentes ao estudo pretendido;

d) Quais ferramentas se pretende utilizar;

e) Quais instrumento de coleta de registros serão utilizados, com qual

finalidade, qual sua estrutura;

f) Como os registros coletados constituirão os dados. Observe-se que um

dado é uma transformação realizada pelo pesquisador sobre registros

coletados. Por exemplo, uma gravação de voz é um registro e uma

transcrição dessa fala é um dado;

g) Como os dados serão analisados. Deve-se descrever a metodologia

que será utilizada. Na fase do projeto, essa descrição deve ser

suscinta, enquanto que na escrita da dissertação ou tese, o

pesquisador pode ser mais detalhista nesta descrição;





18

População

Variáveis

h) Quais etapas deverão ser desenvolvidas no projeto.

Na Figura 8, apresentamos a seção de Delineamento da Pesquisa do projeto

de pesquisa sobre o Campo Elétrico que vimos desenvolvendo:

Figura 8 – O delineamento da pesquisa


A população deste projeto é o conjunto de estudantes do ensino

médio brasileiro que estudam o conceito de campo elétrico. Em geral esse

conceito é introduzido na terceira série do ensino médio. Para esta pesquisa,

será escolhida uma turma de terceira série de uma escola da rede estadual

de Mato Grosso do Sul, formada pelos critérios da escola na qual o projeto

será desenvolvido. Devido à forma pela qual a turma é formada, o critério de

aleatoriedade da escolha da amostra na população não pode ser satisfeito,

daí a necessidade da inserção de uma avaliação diagnóstica inicial.

Para esta pesquisa, as variáveis relevantes pertencem a duas

dimensões:

Dimensão 1 – Tipo de competência cognitiva exigida para a realização

da tarefa

a) Capacidade de análise, entendida como a competência em

decompor uma situação complexa em seus elementos

constituintes, elencando as relações entre eles;

b) Capacidade de síntese, entendida como a competência em

construir totalidades não sincréticas a partir de elementos

simples e das relações entre eles;

c) Capacidade de modelagem, entendida como a competência em

construir representações mentais de situações complexas e

operar a partir dessa representação construída;

d) Capacidade de construir analogias, entendida como a

competência em transpor a estrutura lógica de uma situação

para outra.

Dimensão 2 – Ponto de partida da tarefa

Amostra





19

Análise:

categorização

Instrumentos

a) Ponto inicial da tarefa concreto –a tarefa começa com a

exploração de uma situação concreta;

b) Ponto inicial abstrato –a tarefa começa em um alto nível de

abstração, sem referência a situações concretas.

Os estudantes serão categorizados em níveis, a partir do seu

desempenho nas avaliações, quanto à sua capacidade de operar com o

conceito de campo elétrico:

a) Nível 0: não consegue realizar nenhuma das tarefas;

b) Nível 1

a. consegue realizar tarefas que envolvam análise

partindo de situações concretas;

b. consegue realizar tarefas que envolvam análise

partindo de situações abstratas;

c) Nível 2

a. consegue realizar tarefas que envolvam síntese


b. consegue realizar tarefas que envolvam síntese


d) Nível 3:

a. consegue realizar tarefas que envolvam a modelagem


b. consegue realizar tarefas que envolvam a modelagem


e) Nível 4:

a. consegue realizar tarefas que envolvam analogias


b. consegue realizar tarefas que envolvam analogias

partindo de situações abstratas.

Serão desenvolvidas duas avaliações diagnósticas, a inicial (realizada

antes do início das atividades com o simulador) e a final (após a última

atividade com o simulador). Estas avaliações deverão ser compostas por

questões sobre o campo elétrico e que explorem as variáveis acima.





20

Proposta

didática a ser

avaliada

O programa simulador a ser utilizado consiste em um conjunto de

módulos com as seguintes características:

a) Módulo conteúdo – apresenta os conceitos envolvidos, os

construindo a partir de situações do cotidiano. O banco de

dados do programa é capaz de apresentar até cinco situações

aos estudantes para cada conceito trabalhado;

b) Módulo simulador – permite aos estudantes modificar o

modelo, de modo a poderem ver as consequências de

diferentes hipóteses. Por exemplo, o estudante poderia ver as

consequências sobre o comportamento de cargas elétricas se

o campo elétrico decaísse com o cubo da distância entre as

cargas;

c) Módulo vídeos – diferentes vídeos de situações cotidianas

envolvendo o conceito estudado podem ser visualizados pelos

estudantes;

d) Módulo situações problema – diferentes problemas podem ser

apresentados aos estudantes, conforme escolha do professor

quanto ao nível de complexidade cognitiva;

e) Módulo gestor – permite ao professor determinar as trilhas de

aprendizagem, escolhendo quais materiais, e em que

sequência, os estudantes terão acesso. Este módulo está

disponível apenas para o professor.

Por ser baseado na WEB, o programa simulador pode ser utilizado

pelos estudantes a partir de seus computadores ou de seus smartphones ou

tablets.

Pela proposta de trabalho, toda conceituação de campo elétrico será

apresentada pelo programa simulador. O papel do professor da disciplina

será o de orientar os estudantes e sanar possíveis dúvidas sobre o que está

sendo apresentado, além de, naturalmente, determinar qual trilha deve ser

seguida pelos estudantes ao trabalharem com o programa simulador.

A sequência proposta prevê seis encontros. No primeiro encontro a

avaliação diagnóstica inicial será aplicada e o programa de simulação

Ferramenta





21

Forma coleta

de registros

Construção

dos dados

Forma de

análise dos

dados

apresentado. No último encontro, a avaliação diagnóstica final será aplicada.

Nos demais encontros, os estudantes desenvolverão atividades usando o

programa de simulação. Todos os encontros serão de 100 (cem) minutos,

um por semana, no horário previsto para a aula de Física. Os estudantes

serão conduzidos ao laboratório e ficarão sob supervisão do professor da

disciplina e trabalharão em duplas.

As falas dos estudantes serão gravadas enquanto interagem com o

programa de simulação e entre si, assim como serão coletados registros da

interação dos estudantes com o programa de simulação (recurso presente

no próprio programa, o qual grava todas as interações dos estudantes com

ele).

Após o encerramento das atividades de simulação, as gravações de

áudio dos encontros e o registro das interações deles com o programa de

simulação serão transcritos e analisados.

A análise dos dados obtidos das avaliações inicial e final, das

transcrições de áudio e das interações do estudante com o programa de

simulação serão analisados da seguinte maneira:

a) Avaliação diagnóstica inicial/final: para cada estudante será

analisado o nível de abstração atingido pelo estudante nas

questões propostas. A avaliação será constituída de questões,

com enunciado contextualizado, que partem de uma base

concreta e de questões que exigem o pensamento formal. Todas

as questões serão de tipo discursiva.

b) Transcrições das falas durante a interação com o programa de

simulação: serão analisadas buscando-se evidências sobre o tipo

de operação que está sendo utilizada naquele momento e,

também de episódios que mostrem construção ou evolução

conceitual;

c) Transcrição das interações com o programa de simulação: serão

analisadas para tentar-se reconstruir os caminhos percorridos

pelos estudantes durante o processo de interação com o

programa.





22

Validação dos

instrumentos Devido à complexidade relacionada à construção dos instrumentos e das

ferramentas de análise, prevemos a realização de um estudo piloto, conforme o

cronograma apresentado mais adiante, no qual pretendemos analisar os

instrumentos construídos e determinar a sua validade, sua fidedignidade e

calcular a correlação entre a avaliação diagnóstica inicial e a final, de modo a

garantirmos que meçam as variáveis medidas do mesmo modo. Para a

determinação da validade recorreremos à metodologia de validação por face:

serão consultados três pesquisadores da área para determinar se os testes

propostos medem o que pretendem medir.

Cronograma

O cronograma do projeto é a explicitação das tarefas que precisam ser

realizadas e quando cada tarefa deve ser produzida. Observe que a escrita da

dissertação ou tese, bem como do próprio projeto, não fazem parte do Cronograma.

Apresentamos na Figura 9 o Cronograma para nosso projeto.





23

Figura 9 – O Cronograma

Tarefa Mês de desenvolvimento*

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Desenvolvimento do Programa Simulador

Contatar Escola

Desenvolvimento das avaliações diagnósticas

Validação das avaliações diagnósticas

Estudo piloto

Análise de Fidedignidade das avaliações diagnósticas

Análise da Correlação entre as avaliações diagnósticas

Revisão das avaliações diagnósticas

Revisão do Programa Simulador

Desenvolvimento da atividade com o Simulador na escola

Análise dos dados das Avaliações Diagnósticas

Análise das gravações de áudio

Análise dos registros das interações dos estudantes com o Programa Simulador

Divulgação dos resultados

*O mês 1 é o primeiro mês após a liberação de recursos aprovados para o projeto





24

Orçamento

O orçamento do projeto lista as despesas que serão necessárias para o

desenvolvimento do projeto. Observe que, dependendo da agência de fomento e do

edital, algumas despesas são permitidas, outras não. Por exemplo, alguns editais

permitem gasto em despesas de custeio, mas não capital.

Observe, ainda, que despesas com água, luz, telefonia, internet e

manutenção são, em geral, vistas pelas agências como contrapartida institucional e

não devem aparecer no projeto.

Pode ser que você seja solicitado a justificar os itens solicitados. Lembre-se

do seguinte: somente necessidades do projeto justificam solicitação de recursos.

Não é possível usar projetos de pesquisa para atender necessidades institucionais.

Apresentamos na Figura 10 o orçamento de nosso projeto.





25

Figura 10 – Orçamento do projeto de pesquisa

Item de despesa Justificativa Unidade Valor unitário (R$) Quantidade Total (R$)

Papel Impressão das avaliações diagnósticas Resma 15,00 1 15,00

Tinta preta para impressora Impressão das avaliações diagnósticas Cartuxo 120,00 2 240,00

Tinta colorida para impressora Impressão das avaliações diagnósticas Cartuxo 140,00 2 280,00

Compra de domínio Hospedagem do programa simulador Mensalidade 15,00 10 150,00

Computador multiprocessado, com

pelo menos 6 gigabytes de memória

RAM, com pelo menos 1 terabyte de

disco rígido.

Desenvolvimento do programa simulador. Devido às

necessidades de alto desempenho das operações em

ponto flutuante e a grande quantidade de dados a

serem armazenados das simulações o computador a

ser utilizado precisa de muita memória RAM. Este

computador também será utilizado como hospedeiro

do portal www.simuladorpantaneiro.edu, utilizado

para disponibilizar o simulador aos estudantes.

Computador 2.500,00 1 2.500,00

Total 3.185,00


http://www.simuladorpantaneiro.edu/




26

Membros da equipe

Para finalizar nosso projeto, é preciso que listemos os dados da equipe

participante do projeto: o nome, a função no projeto, a instituição a que pertencem

e a carga horária que será dedicada ao projeto.





27

Figura 11 – Equipe do projeto

Nome Função no projeto Instituição* Carga Horária Semanal no projeto (h)

Antônio José Gil Desenvolvedor de Software UFPAN 20

Casemiro Mior Desenvolvedor de Software UFPAN 20

César Martins de Oliveira Desenvolvedor de Software UFPAN 20

Fábio André Koff Gerente de Projeto UFPAN 20

Geraldo Pereira de Matos Filho Desenvolvedor de Software UFPAN 20

Henrique Valmir da Conceição Desenvolvedor de Software UFPAN 20

Hugo Eduardo de Leon Rodriguez Analista de sistemas UFPAN 20

Ithon Fritzen Programador visual UFPAN 20

Jorge Baidek Programador visual UFPAN 20

José Tarciso de Sousa Programador visual UFPAN 20

Luiz Carlos Tavares Franco Suporte técnico UFPAN 20

Mário Sérgio Pontes de Paiva Design gráfico UFPAN 20

Osvaldo Luiz Vital Design gráfico UFPAN 20

Paulo Afonso Bonamigo Design gráfico UFPAN 20

Paulo César Magalhães Suporte técnico UFPAN 20

Paulo Cézar Lima Desenvolvedor de testes UFPAN 20

Paulo Roberto Curtis Costa Analista de Conteúdo UFPAN 20

Renato Portaluppi Analista de Conteúdo UFPAN 20

Valdir Espinosa Coordenador do Projeto UFPAN 25

*UFPAN: Universidade do Pantanal; ** Todos docentes/técnicos da UFPAN.





28

Referências4

FLAVELL, J. H. (1986) A psicologia do desenvolvimento de Jean Piaget. Trad.

Maria Helena Souza Patto. 2a edição, SP, Pioneira. (Biblioteca Pioneira de Ciências

Sociais. Psicologia)

PIAGET, J. A equilibração das estruturas cognitivas - Problema central do

desenvolvimento. Trad. Marion Merlone dos Santos Penna. Zahar Editores, Rio de

Janeiro, 1975. Ciências da Educação.

VERGNAUD, G. La théorie des champs conceptuels. Recherche em Didactique

des Mathematiques, 10(2,3), 1990.

4 Listamos aqui apenas as referências reais do texto. As demais são fictícias.





29

Projeto de Pesquisa Completo

Agência de fomento do Pantanal

Formulário para apresentação de projetos de pesquisa

Título do Projeto

Simuladores computacionais e seu uso na construção do conceito de

campo elétrico por estudantes em nível médio

Dados do Coordenador

Nome do Coordenador

Valdir Espinosa

Instituição

Universidade Federal do Pantanal (UFPAN)

Unidade

Instituto de Formação de Professores

Endereço

Pantanal Sul

CPF do Coordenador

123.123.123-00

Resumo

Um dos problemas encontrados no ensino em nível médio relacionado ao

conceito de campo elétrico é a dificuldade dos estudantes em construírem esse

conceito em altos níveis de abstração. As estratégias utilizadas nas escolas têm se

mostrado ineficazes para atingir esse objetivo. Baseados na Epistemologia Genética,

propomos investigar o impacto causado por uma nova estratégia, que faz uso de

simulações computacionais e que leve em conta os níveis de desenvolvimento

cognitivo dos estudantes, sobre o nível de abstração do conceito de campo elétrico.

A estratégia de pesquisa escolhida é baseada no estudo da evolução conceitual de

um grupo de estudantes, com aplicação de avaliações diagnósticas no início e no

final, assim como o registro e análise das interações dos estudantes com o simulador

utilizado. Como resultado, esperamos obter uma metodologia que possa ser

estendida a outros conceitos científicos abordados nesse nível de ensino.





30

Introdução

A dificuldade dos estudantes em nível médio em abstrair conceitos

importantes ligados ao campo das ciências naturais tem sido apontada por

diferentes autores nos campos da Física (ANDRADE, 2014 e BAIDEK, 2016), da

Química (ESPINOSA, 2013 e PORTALUPPI, 2016) e da Biologia (LIMA, 2015).

Segundo esses autores, essa dificuldade tem origem em metodologia s de ensino

utilizadas nas escolas em nível médio brasileiras, que privilegiam o processo de

transmissão - recepção do conhecimento por meio de aulas expositivas, baseadas

apenas na oralidade do professor. Tal tipo de metodologia não levaria em conta o

nível de desenvolvimento cognitivo dos estudantes que, apesar de hipoteticamente

estarem no nível de desenvolvimento formal, estariam, de fato, no estágio das

operações concretas.

Na Física, o conceito de campo elétrico tem se mostrado de difícil construção

pelos estudantes em nível médio. Estudos recentes (Curtis, 2016; Matos Filho, 2017,

2018) reforçam a ideia de que este conceito não é construído pela maioria dos

estudantes, que apenas memorizam fórmulas apresentadas nas aulas, mas não são

capazes de resolver tarefas simples nas quais o conceito de campo elétrico é

necessário.

Estes estudos nos sugerem que estratégias de ensino que partam de

elementos concretos poderiam auxiliar os estudantes a atingir os níveis de abstração

necessários à completa compreensão do conceito de campo elétrico.

Por outro lado, LIMA (2011) mostrou efeitos sobre a aprendizagem do

conceito de dupla hélice do DNA quando os estudantes utilizaram simulações

computacionais. Neste trabalho, foi observado que os estudantes que utilizaram as

simulações atingiram níveis de abstração do conceito superiores em relação aos

estudantes que não a utilizaram.

Neste projeto, nos propomos a avaliar o efeito de uma nova estratégia de

ensino, baseada em uma abordagem partindo de elementos concretos e utilizando

simulações computacionais, sobre o nível de abstração do conceito de campo

elétrico atingido pelos estudantes. Assim, propomos a seguinte questão de pesquisa:

O uso de um simulador computacional do campo elétrico, que permita aos

estudantes a visualização e a manipulação desse campo, levaria estudantes do





31

segundo ano do ensino médio à construção do conceito de campo elétrico em um

nível formal?

Justificativa

O mundo moderno é marcado pelo forte uso da tecnologia. Entre estas, as

tecnologias baseadas na comunicação por meio de ondas eletromagnéticas se

destacam. Por exemplo: aparelhos celulares, televisão e redes wi-fi.

A compreensão destas tecnologias e da ciência a elas associada passa pela

compreensão do conceito de campo elétrico, uma vez que ondas eletromagnéticas

nada mais são do que flutuações do campo elétrico e do campo magnético associado

que se propagam pelo espaço.

Sem esta compreensão, os estudantes da educação básica não são

preparados para entenderem como funciona o mundo em que vivem e, portanto, não

podem exercer plenamente sua cidadania.

Além disso, a compreensão do conceito de campo elétrico é importante para

a construção do conceito mais geral de campo, conceito este basilar para a

compreensão da visão de mundo atual da Física e o entendimento de diversos

fenômenos naturais.

Outro ponto que merece atenção, de natureza prática, é a aplicabilidade do

conceito de campo elétrico em problemas do cotidiano, como o uso de para-raios e

proteção de instalações prediais, indispensável para a segurança dos usuários.

Como apontado na introdução deste projeto, as metodologias atualmente

utilizadas nas escolas não têm permitido a compreensão do conceito de campo

elétrico por parte dos estudantes em nível médio. Por essa razão, se faz necessário

abordar novas formas de trabalhar esse conceito com estudantes em nível médio e

os resultados dessa pesquisa poderão influenciar positivamente a compreensão

desse conceito por esses estudantes.

Cumpre apontar que não encontramos na literatura metodologia similar à

proposta neste projeto.

Além disso, o produto a ser gerado, o software de simulação do campo

elétrico, possui potencial para geração de patente e futura comercialização.


O referencial que norteia a pesquisa proposta é a Epistemologia Genética

(PIAGET, 1975; FLAVELL, 1986). Desta teoria, dois conceitos são centrais para a





32

presente proposta: assimilação e acomodação. O primeiro, assimilação aponta para

o processo de incorporação de novos conhecimentos que ocorre utilizando os

esquemas presentes na mente do indivíduo. O segundo, diz respeito a um processo

maior de reestruturação dos esquemas de assimilação e ocorre pela necessidade de

o sujeito modificar-se para poder incorporar algo novo.

Como apontado por Vergnaud (1990), o desenvolvimento cognitivo dos

sujeitos não se dá independentemente dos conceitos com os quais interage e o

desenvolvimento não se dá da mesma forma em todos os campos com os quais o

sujeito interage.

Outra hipótese explorada nesta pesquisa é a de que estudantes do ensino

médio estão em processo de construção das estruturas formais, o que poderia ser

acelerado se fossem colocados frente a situações desafiadoras aos seus esquemas

atuais.

A proposta que apresentamos, baseada em um simulador computacional,

tem por objetivo colocar os sujeitos frente a este tipo de situação, que os levem a

buscar novos esquemas de assimilação, provocando, assim, uma mudança

qualitativa nas formas de pensamento dos estudantes, levando-os ao estágio formal

do pensamento em relação ao conceito de campo elétrico e os conceitos de sua

ecologia conceitual (VERGNAUD, 1990).

Revisão da literatura

Além dos trabalhos já comentados na Introdução, outros dois trabalhos

investigaram problemáticas semelhantes à nossa. O primeiro, devido a De Leon

(2014), apontou para a dificuldade que estudantes em nível médio têm em abstrair

conceitos em geral e o de campo elétrico em particular. Analisando as formas de

pensamento desses estudantes, De Leon mostrou que quanto mais baseada no

princípio da transmissão - recepção for a aula, menos abstração é construída pelos

estudantes. Outro trabalho que analisou as formas de pensamento de estudantes

em nível médio foi o de Bonamigo, Sousa e Gil (2013). Neste trabalho, estudando a

construção do conceito de campo elétrico em estudantes em nível médio, os autores

mostraram que estudantes em escolas públicas, que pela idade deveriam

apresentar características do pensamento formal, estavam de fato na fase final do

pensamento concreto, com apenas indícios do começo da formação das estruturas

características do pensamento formal





33

Portanto, a conclusão que podemos tirar desses dois trabalhos é que o

modelo de ensino associado à falta das estruturas características do pensamento

formal seria o responsável pelo baixo grau de abstração atingido por esses

estudantes. Corolário dessa conclusão é a hipótese de que a introdução de

elementos concretos no ensino desse conceito poderia mitigar, senão eliminar, essa

lacuna na formação desses estudantes.


A população deste projeto é o conjunto de estudantes do ensino médio

brasileiro que estudam o conceito de campo elétrico. Em geral esse conceito é

introduzido na terceira série do ensino médio. Para esta pesquisa, será escolhida

uma turma de terceira série de uma escola da rede estadual de Mato Grosso do Sul,

formada pelos critérios da escola na qual o projeto será desenvolvido. Devido à forma

pela qual a turma é formada, o critério de aleatoriedade da escolha da amostra na

população não pode ser satisfeito, daí a necessidade da inserção de uma avaliação

diagnóstica inicial.

Para esta pesquisa, as variáveis relevantes pertencem a duas dimensões:

Dimensão 1 – Tipo de competência cognitiva exigida para a realização da

tarefa

a) Capacidade de análise, entendida como a competência em decompor

uma situação complexa em seus elementos constituintes, elencando

as relações entre eles;

b) Capacidade de síntese, entendida como a competência em construir

totalidades não sincréticas a partir de elementos simples e das

relações entre eles;

c) Capacidade de modelagem, entendida como a competência em

construir representações mentais de situações complexas e operar a

partir dessa representação construída;

d) Capacidade de construir analogias, entendida como a competência

em transpor a estrutura lógica de uma situação para outra.

Dimensão 2 – Ponto de partida da tarefa

a) Ponto inicial da tarefa concreto –a tarefa começa com a exploração de

uma situação concreta;





34

categorização

b) Ponto inicial abstrato –a tarefa começa em um alto nível de abstração,

sem referência a situações concretas.

Os estudantes serão categorizados em níveis, a partir do seu desempenho

nas avaliações, quanto à sua capacidade de operar com o conceito de campo

elétrico:

a) Nível 0: não consegue realizar nenhuma das tarefas;

b) Nível 1

a. consegue realizar tarefas que envolvam análise partindo de

situações concretas;

b. consegue realizar tarefas que envolvam análise partindo de

situações abstratas;

c) Nível 2

a. consegue realizar tarefas que envolvam síntese partindo de


b. consegue realizar tarefas que envolvam síntese partindo de

situações abstratas;

d) Nível 3:

a. consegue realizar tarefas que envolvam a modelagem partindo

de situações concretas;

b. consegue realizar tarefas que envolvam a modelagem partindo

de situações abstratas;

e) Nível 4:

a. consegue realizar tarefas que envolvam analogias partindo de


b. consegue realizar tarefas que envolvam analogias partindo de

situações abstratas.

Serão desenvolvidas duas avaliações diagnósticas, a inicial (realizada antes

do início das atividades com o simulador) e a final (após a última atividade com o

simulador). Estas avaliações deverão ser compostas por questões sobre o campo

elétrico e que explorem as variáveis acima.

O programa simulador a ser utilizado consiste em um conjunto de módulos

com as seguintes características:





35

didática a ser

avaliada

de registros

a) Módulo conteúdo – apresenta os conceitos envolvidos, os construindo

a partir de situações do cotidiano. O banco de dados do programa é

capaz de apresentar até cinco situações aos estudantes para cada

conceito trabalhado;

b) Módulo simulador – permite aos estudantes modificar o modelo, de

modo a poderem ver as consequências de diferentes hipóteses. Por

exemplo, o estudante poderia ver as consequências sobre o

comportamento de cargas elétricas se o campo elétrico decaísse com

o cubo da distância entre as cargas;

c) Módulo vídeos – diferentes vídeos de situações cotidianas envolvendo

o conceito estudado podem ser visualizados pelos estudantes;

d) Módulo situações problema – diferentes problemas podem ser

apresentados aos estudantes, conforme escolha do professor quanto

ao nível de complexidade cognitiva;

e) Módulo gestor – permite ao professor determinar as trilhas de

aprendizagem, escolhendo quais materiais, e em que sequência, os

estudantes terão acesso. Este módulo está disponível apenas para o

professor.

Por ser baseado na WEB, o programa simulador pode ser utilizado pelos

estudantes a partir de seus computadores ou de seus smartphones ou tablets.

Pela proposta de trabalho, toda conceituação de campo elétrico será

apresentada pelo programa simulador. O papel do professor da disciplina será o de

orientar os estudantes e sanar possíveis dúvidas sobre o que está sendo

apresentado, além de, naturalmente, determinar qual trilha deve ser seguida pelos

estudantes ao trabalharem com o programa simulador.

A sequência proposta prevê seis encontros. No primeiro encontro a avaliação

diagnóstica inicial será aplicada e o programa de simulação apresentado. No último

encontro, a avaliação diagnóstica final será aplicada. Nos demais encontros, os

estudantes desenvolverão atividades usando o programa de simulação. Todos os

encontros serão de 100 (cem) minutos, um por semana, no horário previsto para a

aula de Física. Os estudantes serão conduzidos ao laboratório e ficarão sob

supervisão do professor da disciplina e trabalharão em duplas.





36

dos dados

Forma de

análise dos

dados

As falas dos estudantes serão gravadas enquanto interagem com o programa

de simulação e entre si, assim como serão coletados registros da interação dos

estudantes com o programa de simulação (recurso presente no próprio programa, o

qual grava todas as interações dos estudantes com ele).

Após o encerramento das atividades de simulação, as gravações de áudio dos

encontros e o registro das interações deles com o programa de simulação serão

transcritos e analisados.

A análise dos dados obtidos das avaliações inicial e final, das transcrições de

áudio e das interações do estudante com o programa de simulação serão analisados

da seguinte maneira:

a) Avaliação diagnóstica inicial/final: para cada estudante será analisado

o nível de abstração atingido pelo estudante nas questões propostas.

A avaliação será constituída de questões, com enunciado

contextualizado, que partem de uma base concreta e de questões que

exigem o pensamento formal. Todas as questões serão de tipo

discursiva.

b) Transcrições das falas durante a interação com o programa de

simulação: serão analisadas buscando-se evidências sobre o tipo de

operação que está sendo utilizada naquele momento e, também de

episódios que mostrem construção ou evolução conceitual;

c) Transcrição das interações com o programa de simulação: serão

analisadas para tentar-se reconstruir os caminhos percorridos pelos

estudantes durante o processo de interação com o programa.

Devido à complexidade relacionada à construção dos instrumentos e das

ferramentas de análise, prevemos a realização de um estudo piloto, conforme o

cronograma apresentado mais adiante, no qual pretendemos analisar os

instrumentos construídos e determinar a sua validade, sua fidedignidade e calcular

a correlação entre a avaliação diagnóstica inicial e a final, de modo a garantirmos

que meçam as variáveis medidas do mesmo modo. Para a determinação da validade

recorreremos à metodologia de validação por face: serão consultados três

pesquisadores da área para determinar se os testes propostos medem o que

pretendem medir.





37

Cronograma

Tarefa Mês de desenvolvimento*

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Desenvolvimento do Programa Simulador

Contatar Escola

Desenvolvimento das avaliações diagnósticas

Validação das avaliações diagnósticas

Estudo piloto

Análise de Fidedignidade das avaliações diagnósticas

Análise da Correlação entre as avaliações diagnósticas

Revisão das avaliações diagnósticas

Revisão do Programa Simulador

Desenvolvimento da atividade com o Simulador na escola

Análise dos dados das Avaliações Diagnósticas

Análise das gravações de áudio

Análise dos registros das interações dos estudantes com o Programa Simulador

Divulgação dos resultados





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Orçamento

Item de despesa Justificativa Unidade Valor unitário (R$) Quantidade Total (R$)

Papel Impressão das avaliações diagnósticas Resma 15,00 1 15,00

Tinta preta para impressora Impressão das avaliações diagnósticas Cartuxo 120,00 2 240,00

Tinta colorida para impressora Impressão das avaliações diagnósticas Cartuxo 140,00 2 280,00

Compra de domínio Hospedagem do programa simulador Mensalidade 15,00 10 150,00

Computador multiprocessado, com

pelo menos 6 gigabytes de memória

RAM, com pelo menos 1 terabyte de

disco rígido.

Desenvolvimento do programa simulador. Devido às

necessidades de alto desempenho das operações em

ponto flutuante e a grande quantidade de dados a

serem armazenados das simulações o computador a

ser utilizado precisa de muita memória RAM. Este

computador também será utilizado como hospedeiro

do portal www.simuladorpantaneiro.edu, utilizado

para disponibilizar o simulador aos estudantes.

Computador 2.500,00 1 2.500,00

Total 3.185,00


http://www.simuladorpantaneiro.edu/




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Equipe do Projeto

Nome Função no projeto Instituição* Carga Horária Semanal no projeto (h)

Antônio José Gil Desenvolvedor de Software UFPAN 20

Casemiro Mior Desenvolvedor de Software UFPAN 20

César Martins de Oliveira Desenvolvedor de Software UFPAN 20

Fábio André Koff Gerente de Projeto UFPAN 20

Geraldo Pereira de Matos Filho Desenvolvedor de Software UFPAN 20

Henrique Valmir da Conceição Desenvolvedor de Software UFPAN 20

Hugo Eduardo de Leon Rodriguez Analista de sistemas UFPAN 20

Ithon Fritzen Programador visual UFPAN 20

Jorge Baidek Programador visual UFPAN 20

José Tarciso de Sousa Programador visual UFPAN 20

Luiz Carlos Tavares Franco Suporte técnico UFPAN 20

Mário Sérgio Pontes de Paiva Design gráfico UFPAN 20

Osvaldo Luiz Vital Design gráfico UFPAN 20

Paulo Afonso Bonamigo Design gráfico UFPAN 20

Paulo César Magalhães Suporte técnico UFPAN 20

Paulo Cézar Lima Desenvolvedor de testes UFPAN 20

Paulo Roberto Curtis Costa Analista de Conteúdo UFPAN 20

Renato Portaluppi Analista de Conteúdo UFPAN 20

Valdir Espinosa Coordenador do Projeto UFPAN 25





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Referências5

FLAVELL, J. H. (1986) A psicologia do desenvolvimento de Jean Piaget. Trad.

Maria Helena Souza Patto. 2a edição, SP, Pioneira. (Biblioteca Pioneira de Ciências

Sociais. Psicologia)

PIAGET, J. A equilibração das estruturas cognitivas - Problema central do

desenvolvimento. Trad. Marion Merlone dos Santos Penna. Zahar Editores, Rio de

Janeiro, 1975. Ciências da Educação.

VERGNAUD, G. La théorie des champs conceptuels. Recherche em Didactique

des Mathematiques, 10(2,3), 1990.

5 Lembrando que listamos aqui apenas as referências reais do texto. As demais são fictícias.


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