Análise das relações entre o cálculo e a física no campo conceitual da mecânica à luz da teoria da aprendizagem significativa

• Autores: Maria Cecília Pereira Santarosa, Marco Antonio Moreira
• Localización: VII Encuentro internacional de Aprendizaje Significativo ; V Encuentro Iberoamericano sobre Investigación en Enseñanza de las Ciencias. [Recurso electrónico] / coord. por María Concesa Caballero Sahelices, Jesús Ángel Meneses Villagrá, Marco Antonio Moreira, 2015, ISBN 978-84-16283-21-7, págs. 449-464
• Idioma: portugués
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• Resumen
  • English

    This paper presents findings of an ethnographic type study, descriptive and interpretative, aiming to investigate relationships between calculus and physics concepts in introductory subjects of a physics majors course, in the general physics discipline: (1) at the teaching level through the insertion of mathematical modules of calculus for physics students; (2) at the learning level through the analysis of the schemes used by students to solve a proposed problem situation. Research suggest that the mathematical modules have logical meaning for the students when used through hout the development of the discipline, not in a compartimentalized way, as introductory topics or in different contexts. Especially when the content of mechanics starts with dynamics it is easier to organize the curriculum according to the Ausubelian principles of progressive differentiation and integrative reconciliation. Regarding the psychological meaning to be assigned by the students it was inefficient in some aspects: many students didn’t have the subsuming concepts needed to handle the proposed problem situations; among those that had these concepts just an few of them used calculus mathematical relationships in the operational phase of the phenomenon. Implications of these findings for the teaching of mathematical concepts in the calculus discipline for physics majors are discussed.

  • português

    Apresentam-se os resultados de um estudo do tipo etnográfico, descritivo e interpretativo que teve como objetivos investigar relações entre conceitos do Cálculo e da Física, na etapa introdutória dos cursos de Graduação em Física, na disciplina de Física Básica: (1) no nível do ensino da disciplina, através da inserção de módulos matemáticos do Cálculo para a Física; (2) no nível da aprendizagem, através da análise dos esquemas de resoluções de uma situação-problema proposta. Os resultados indicam que os módulos matemáticos apresentados têm significado lógico quando desenvolvidos ao longo do desenvolvimento da disciplina, e não de forma compartimentada, como material introdutório ao currículo da disciplina, ou em contextos diferentes. Particularmente quando o conteúdo da Mecânica inicia-se pela Dinâmica percebe-se uma maior facilidade em organizar o currículo com base nos princípios ausubelianos da diferenciação progressiva e da reconciliação integrativa. Quanto ao significado psicológico do material apresentado, foi ineficiente em alguns aspectos: muitos estudantes observados não possuíam conceitos subsunçores apropriados para lidar com as situações-problema propostas; dentre os que possuíam conhecimento prévio, poucos fizeram uso das relações matemáticas do Cálculo na fase operacional do fenômeno. Discutem-se as implicações para o ensino dos conceitos matemáticos da disciplina de Cálculo para os estudantes da Física.