| Minicursos - Manhã |
Minicursos pela manhã (total de 4 horas-aula, dias 08/11/2019 das 09h às 10h30min e 09/11/2019 das 8h30min às 10h)
1. Arduino em sala de aula: teoria e prática Mostrar informações
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Ministrante(s): Artur Batista Vilar (IFRJ)
Resumo: Neste minicurso serão discutidos exemplos e metodologias de utilização de sistemas de aquisição de dados nas aulas de Física e áreas afins, com destaque para a montagem de experimentos didáticos com a plataforma Arduino. Serão apresentados relatos de algumas experiências e intervenções didáticas exitosas envolvendo a utilização do Arduino no ambiente escolar, bem como serão discutidas as dificuldades e limitações da inserção de tal metodologia no processo de ensino e aprendizagem de Física.
Objetivos: - Apresentar a técnica de controle e aquisição eletrônica de dados como ferramenta no desenvolvimento de experimentos didáticos;
- Apresentar noções básicas, teóricas e práticas, de instrumentação utilizando a plataforma Arduino;
- Implementar, durante o minicurso, a montagem de alguns sistemas de controle e aquisição de dados para monitoramento de fenômenos térmicos, ópticos, mecânicos e magnéticos;
- Discutir metodologias de utilização da plataforma Arduino em diferentes contextos de ensino, pesquisa e extensão;
- Promover a troca de relatos e exemplos exitosos da utilização do Arduino no ambiente escolar.
Conteúdo programático: - Introdução à plataforma Arduino;
- Instalação do IDE Arduino;
- Contato inicial: programação e prototipagem eletrônica;
- Utilização de sensores e atuadores;
- Desenvolvimento de sistemas de aquisição de dados para monitoramento de fenômenos térmicos, ópticos, mecânicos e magnéticos.
População-alvo: Professores e licenciandos de Física e áreas afins.
Número máximo de participantes: 30
2. Dinâmica não linear e caos Mostrar informações
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Ministrante(s): Jorge Simões de Sá Martins (IF-UFF)
Resumo: Depois de exibir a riqueza de comportamentos dinâmicos oferecida por um sistema com dinâmica não linear, vou focalizar aqueles que dão origem a fenômenos que se convencionou chamar de caóticos. Apresentarei suas características principais, introduzindo a terminologia usada nesta área de pesquisa e suas conexões com comportamentos observáveis na vida real e com a geometria dos fractais. O mapa logístico, que possibilita a manipulação simples de um sistema caótico, será apresentado ao final.
Objetivos: Apresentar a fenomenologia de sistemas que apresentam caos; definir termos associados a esta fenomenologia e mostrar sua utilidade; expor a matemática que permite uma descrição destes fenômenos.
Conteúdo programático: 1. Equações de movimento não lineares
2. Um exemplo: pêndulo forçado e amortecido
3. Algumas características deste sistema: a emergência do caos
4. Atratores, universalidade e o número de Feigenbaum
5. Caos e sensibilidade às condições iniciais: o expoente de Liapunov
6. Diagramas de bifurcação
7. Órbitas no espaço de fase
8. Seções de Poincaré, atratores estranhos e fractais
9. O mapa logístico
População-alvo: - Professores de ensino médio e superior
- Licenciandos e bacharelandos dos cursos de física
Número máximo de participantes: 80
3. Um convite à Mecânica Quântica Mostrar informações
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Ministrante(s): Frederico Firmo de Souza Cruz (IF-UFSC)
Resumo: A partir de conceitos fundamentais da Mecânica Quântica e da natureza de sua representação de mundo discutirei algumas das formas mais influentes de apropriação dos conceitos quânticos em áreas tão diversas quanto direito, economia, psicologia, artes e misticismo. Mostrarei o papel diferenciado das metáforas científicas (James Clerk Maxwell), tanto nos desenvolvimentos científicos quanto nas apropriações da mecânica quântica em outras áreas de conhecimento, na cultura e no misticismo.
Objetivos: Neste curso se pretende discutir a partir de conceitos fundamentais da Mecânica Quântica e da natureza de sua representação de mundo, algumas das formas mais influentes de apropriação dos conceitos quânticos em áreas tão diversas quanto direito, economia, psicologia, artes e o misticismo.
Tomando como ponto de partida o princípio de superposição, e o processo de quantização, e utilizando o conceito de metáforas científicas de James Clerk Maxwell, mostrarei o papel diferenciado das metáforas tanto nos desenvolvimentos científicos quanto nas apropriações da mecânica quântica em outras áreas de conhecimento, na cultura e no misticismo.
Este debate pode ser importante para instrumentalizar professores, estudantes para o debate com
leigos sobre as diferentes apropriações e utilizações destes conceitos fora dos muros da academia.
Conteúdo programático: O principio da superposição e a natureza da representação quântica de mundo.
O conceito de metáforas científicas de James Clerk Maxwell e a ruptura quântica: o principio da complementaridade de Bohr.
O gato de Schroedinger,a decoerência, a não localidade e os estados emaranhados.
Das metáforas científicas às não científicas, e o percurso das apropriações indébitas.
O debate com o leigo e com a divulgação científica.
População-alvo: Professores e Estudantes
Número máximo de participantes: 80
4. Avaliação da qualidade de itens de Física com o suporte da Teoria da Resposta ao Item (TRI) Mostrar informações
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Ministrante(s): Matheus Monteiro Nascimento (IF-UFRGS)
Resumo: Um dos maiores desafios da prática docente é a avaliação da aprendizagem dos alunos. Nos dias atuais, muitos exames utilizam a Teoria da Resposta ao Item (TRI) para avaliação da qualidade de itens e estimação da proficiência dos estudantes. Neste minicurso faremos uma descrição detalhada de como utilizar a TRI no cotidiano das aulas de Física. Ao final deste minicurso os participantes estarão aptos a avaliar a qualidade de itens de Física bem como estimar a proficiência de estudantes em Física.
Objetivos: - Discutir de que maneira a Teoria da Resposta ao Item permite estimar a qualidade dos itens de Física e a habilidade dos estudantes em Física.
- Fornecer subsídios para que os participantes possam utilizar a TRI como metodologia de análise da qualidade dos itens de Física e da proficiência dos estudantes em Física.
Conteúdo programático: - Teoria Clássica dos Testes - histórico, utilização e limitações.
- Teoria da Resposta ao Item - histórico.
- Teoria da Resposta ao Item - modelos unidimensionais e multidimensionais.
- Estimação do parâmetro dos itens.
- Estimação da proficiência dos alunos.
- Aplicação em dados reais.
População-alvo: Professores de Física (ou áreas afins), alunos de graduação e pós-graduação.
Número máximo de participantes: 30
5. Elaboração e uso de videoaulas voltadas para a aprendizagem de Física Mostrar informações
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Ministrante(s): Fabricio Scheffer e Eloir De Carli (Campus Feliz - IFRS)
Resumo: O participante do curso aprenderá os fundamentos para a criação de conteúdo para aulas em Ead. A ideia básica é mostrar os recursos técnicos e didáticos para a concepção de materiais potencialmente significativos aos estudantes. Serão apresentadas tanto a confecção dos materiais como a aplicação e publicação deles na plataforma Moodle em um curso Ead.
A intenção é, por tanto, mostrar todo o caminho para a construção de um curso em Ensino a Distância (Ead) por parte do docente.
Objetivos: O presente minicurso tem como objetivo central oferecer aos participantes uma introdução sobre produção e uso didático de vídeos no ensino de Física. Mais especificamente, nosso foco estará no planejamento didático do roteiro de videoaulas e na discussão sobre as dificuldades técnicas e pedagógicas envolvendo desde a gravação à edição final dos vídeos, apontando caminhos sobre como superá-las. Apresentaremos também exemplos e sugestões para o uso de videoaulas para o ensino e Física e aplicação em plataformas Moodle.
Conteúdo programático: 1h Planejamento didático do roteiro de videoaulas, Analisar as dificuldades técnico-pedagógicas desde a gravação até a edição final da produção didática e uso das videoaulas como auxiliar no Ensino de Física.
2h - Como produzir uma videoaula. Como transformar o roteiro em uma videoaula. Aspectos e dificuldades técnicas. Demonstração das videoaulas produzidas no MPEF.
1h - Aplicação das videoaulas para o Ensino de Física. Sugestões de atividades de aula com o auxílio das videoaulas. Aplicação em curso no Moodle.
População-alvo: Professores e estudantes em geral interessados na produção de vídeoaulas e cursos em plataformas como o Moodle.
Número máximo de participantes: 40
6. Possibilidades pedagógicas entre as Ciências Exatas e da Natureza e a Arte Mostrar informações
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Ministrante(s): Ana Luiza Kessler, Edson Lindner, Eliane Schafer, Fernanda da Silva, Simone Fogazzi e Aline Fraga (Colégio de Aplicação - UFRGS)
Resumo: Entende-se que as dimensões artísticas e científicas são campos de conhecimentos passiveis de uma convergência interdisciplinar. Neste minicurso pretende-se apresentar e exemplificar a aplicação de atividades pedagógicas, representativas de um currículo integrado, na educação básica, entre as disciplinas de Física, Química, Biologia, Matemática e Artes. Ainda, oportunizar uma reflexão crítica sobre as possibilidades, as limitações e as motivações durante o desenvolvimento dessas atividades.
Objetivos: Relatar uma experiência desenvolvida no Colégio de Aplicação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (CAP/UFRGS) na Educação de Jovens e Adultos (EJA).
Apresentar possibilidades pedagógicas que contemplem a interdisciplinaridade e a alfabetização científica.
Descrever quais assuntos são factíveis, até o momento, de uma aproximação entre a Arte e as Ciências.
Propor uma reflexão sobre as limitações e as motivações desta proposta interdisciplinar.
Conteúdo programático: Cores
Fractais
Geometria Plana e espacial
População-alvo: Professores da Educação Básica e alunos da graduação, nas áreas de Física, Química, Biologia, Matemática e Ciências.
Número máximo de participantes: 30
7. Desenvolvimento de propostas didáticas contextualizadas para ensino de Física na Educação do Campo Mostrar informações
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Ministrante(s): Nathan Carvalho Pinheiro (UnB)
Resumo: Um dos problemas no ensino de Física é frequentemente ele é pensado em abordagens universalizantes, sem ter como referência os sujeitos a que se destina e seu contexto. Em particular, não costumam ser pensadas propostas didáticas específicas para as populações do campo. Nesse minicurso mostraremos exemplos de propostas desse tipo construídas por sujeitos do campo em uma Licenciatura em Educação do Campo e trabalharemos os caminhos metodológicos que temos desenvolvido para chegar a esse objetivo.
Objetivos: Mostrar exemplos de propostas didáticas para ensino de Física em alguns contextos da Educação do Campo.
Utilizando conceitos da abordagem temática freiriana, exercitar com os cursistas processos de desenvolvimento de propostas de ensino de Física para um determinado contexto escolhido como estudo de caso.
Conteúdo programático: Princípios e características da Educação do Campo;
Abordagem temática freiriana;
Estudo de casos no ensino de Física na Educação do Campo.
População-alvo: Professores e licenciandos em Física, professores e licenciandos em Educação do Campo e demais interessados.
Número máximo de participantes: 30
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Minicursos - Tarde
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Minicursos pela tarde (total de 4 horas-aula, dias 07 a 08/11/2019; das 14h às 15h30min)
1. Sobre os ombros de gigantes: A dualidade onda-partícula nos artigos originais de Física Quântica Mostrar informações
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Ministrante(s): Nathan Willig Lima (IF-UFRGS)
Resumo: A Cultura da Física é marcada pelo uso de livros didáticos. Conforme aponta Thomas Kuhn, entretanto, esses livros apagam muitos aspectos importantes do desenvolvimento das teorias científicas. Neste curso, faremos uma abordagem de aspectos basilares da Física Quântica a partir de uma discussão sobre seus artigos originais. Em especial, será resgatado o debate histórico sobre a natureza dual da radiação eletromagnética e da matéria – o qual difere muito da narrativa dos livros didáticos.
Objetivos: O objetivo principal do curso é trabalhar a evolução do conceito de dualidade onda-partícula a partir das proposições originais existentes nos artigos de Einstein, de Broglie, Born, Bohr, Schrodinger e outros.
Conteúdo programático: - Por que ler os originais?
- A proposição de Einstein de 1905
- A proposição de Einstein de 1909
- As proposições de de Broglie de 1922-1924
- A proposição de Schrodinger
- A proposição de Born
- A proposição de Bohr
- Propostas depois do Princípio da Complementaridade
- A dualidade onda-partícula hoje.
População-alvo: Físicos. Professores de Física. Físicos e professores de Física em formação.
Número máximo de participantes: 80
2. Planejando aulas pautados no ensino por investigação Mostrar informações
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Ministrante(s): Lúcia Helena Sasseron (Faculdade de Educação - USP)
Resumo: Discutiremos aspectos teóricos que fundamentam o ensino por investigação e concepções normalmente associadas a eles. Analisaremos como os livros didáticos podem trazer suporte para o desenvolvimento de aulas pautadas no ensino por investigação, discutindo o papel de professores e alunos nessas atividades. Serão abordadas formas de modificar atividades para torná-las mais investigativas, considerando características da atividade e das interações previstas para ocorrer em sua implementação.
Objetivos: Discutir as bases teóricas que fundamentam o ensino por investigação
Relacionar os pressupostos do ensino por investigação com a BNCC
Analisar atividades presentes em livros didáticos e sua relação com os pressupostos do ensino por investigação
Planejar atividades de sala de aula pautadas no ensino por investigação
Conteúdo programático: Ensino por investigação: fundamentos e práticas
Atividades experimentais presentes em livros didáticos
Planejamento de atividades pautadas no ensino por investigação
População-alvo: Professores de Ciências e de Física da educação básica
Graduandos e pós graduandos em ensino de ciências/física
Número máximo de participantes: 35
3. O mundo das partículas elementares Mostrar informações
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Ministrante(s): Gustavo Gil da Silveira (IF-UFRGS, CERN-LHC)
Resumo: O mundo quântico atrai o interesse tanto de cientistas quanto do público geral devido a sua dinâmica peculiar que desafia nossa imaginação. Nesse tema, o mundo das partículas elementares é a manifestação física das propriedades da natureza no mundo microscópico. Neste minicurso vamos desvendar as propriedades físicas das partículas, suas interações e como as medimos em experimentos de grande escala. Por fim, experimentos simples serão apresentados como demonstração destas propriedades.
Objetivos: Este minicurso pretende propiciar os conhecimentos introdutórios sobre o mundo das partículas elementares e suas diferentes formas de interação. Desta forma, cabe apresentar a classificação destas partículas por meio das suas diferentes propriedades física, constituindo o chamado Modelo Padrão das Partículas Elementares. Em sendo um ramo da Física em desenvolvimento, este minicurso busca apresentar as noções básicas para a detecção de tais partículas, desde a experimentação simples de uma partículas até as experiências de grande escala como desenvolvidas no Grande Colisor de Hádrons da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN). A conclusão deste minicurso se dará na apresentação de experimentos de raios catódicos, câmara de nuvens para observação de raios cósmicos e decaimento de partículas, como um protótipo de detector eletrônico a ser usado em programa de divulgação da Ciência em escolas de Ensino Médio.
Conteúdo programático: PRIMEIRO DIA: visão teórica do mundo das partículas
- Fenômenos semi-clássicos;
- Descobertas das primeiras partículas elementares (até 1930);
- Descrição e descoberta do mediador da força no núcleo atômico por Cesar Lattes;
- Descoberta da estrutura do próton;
- O bóson de Higgs como origem da massa das partículas;
- Modelo Padrão das Partículas Elementares;
SEGUNDO DIA: a visão experimental das partículas elementares
- Como estudamos as propriedades das partículas;
- Demonstração dos raios catódicos e as propriedades dos elétrons;
- Raios Cósmicos: mensageiros do Universo e fontes de partículas;
- Demonstração da câmara de nuvens;
- Decaimento de partículas e suas propriedades;
- Altas energias para interações fundamentais
- Demonstração de detector eletrônico de partículas.
População-alvo: Estudantes de graduação e pós-graduação
Professoras e professores de escolas de Ensino Médio
Número máximo de participantes: 40
4. Temas polêmicos nas postagens do Pergunte ao CREF Mostrar informações
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Ministrante(s): Fernando Lang da Silveira (IF-UFRGS)
Resumo: No Pergunte ao CREF existem muitas postagens respondendo sobre temas polêmicos, envolvendo efeitos inusitados, pseudociência, teorias conspiratórias, negacionismo, tecnologias impossíveis e notórias empulhações. Algumas dessas postagens serão discutidas.
Objetivos: Desmistificar alegações sobre supostas fraudes em imagens das missões Apollo.
Explicar cientificamente as razões da impossibilidade de algumas máquinas de “free energy”.
Demonstrar que alguns efeitos contra intuitivos possuem explicação a partir do conhecimento da Física.
Conteúdo programático: As postagens do CREF que serão discutidas tratam de
- Falsificações de fotos realizadas nas missões Apollo caracterizam a “farsa da ida à Lua”.
- Um erro crasso em uma pintura de Caravaggio?
- Inversão “misteriosa” de uma imagem em um recipiente com água.
- Motores de “free energy” (“energia grátis”) exclusivamente com ímãs permanentes.
- Projeto de uma usina gaúcha hidráulica de “free energy”.
- Uma usina gaúcha de “energia infinita” que efetivamente foi construída.
- Os reatores de hidrogênio que economizam combustível de automóveis.
População-alvo: Sem restrições.
Número máximo de participantes: 80
5. Metacognição nos processos educativos Mostrar informações
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Ministrante(s): Cleci Teresinha Werner da Rosa (UPF) e José Otero (Universidad de Alcalá, Espanha)
Resumo: O minicurso proposto toma como aspecto central discutir aspectos relacionados à metacognição frente ao contingente educacional, ressaltando os referenciais que tem fomentado o debate entorno de sua vinculação com os processo de aprendizagem e com sua utilização em sala de aula. Além disso, o minicurso se propõe a discutir a aproximação da metacognição com a neurociência, particularmente com a neuroeducaçao.
Objetivos: O objetivo está em discutir o modo como o pensamento metacognitivo tem contribuído para qualificar a aprendizagem nas diferentes áreas do conhecimento, estabelecendo como recorte o campo da Educação em Ciências, particularmente o Ensino de Física. O foco central do minicurso está em elucidar os fundamentos teóricos desse construto, as pesquisas em psicologia cognitiva, a sua utilização em sala de aula e a aproximação com a neuroeducação.
Conteúdo programático: - Fundamentos teóricos sobre pensamento metacognitivo;
- Pesquisa educacionais e intervenções didáticas baseadas nesses fundamentos;
- Aproximações com a neuroeducação.
População-alvo: Professores da educação básica, ensino superior e estudantes de licenciatura.
Número máximo de participantes: 30
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