ANÁLISE ESTRUTURAL DE REDES SEMÂNTICAS: UM ESTUDO EXPLORATÓRIO DAS RELAÇÕES ENTRE REPRESENTAÇÕES PROPOSICIONAIS E EVOLUÇÃO CONCEITUAL EM UM TÓPICO DA FÍSICA

Ernani Vassoler Rodrigues, Giuseppi Gava Camiletti

Resumo


Neste trabalho exploramos, por meio de avaliações multi-formato, a Evolução Conceitual de um grupo de estudantes do ensino médio (N=28) em um tópico da Física (Acústica). Nos apoiamos numa vertente reconsiderada para Mudança Conceitual, na qual a complexificação conceitual é utilizada como contraponto à versão inicial dessa teoria. Foram utilizadas diferentes formas de representação proposicional dos estudantes (mapas mentais livres e redes semânticas estimuladas), além de testes de múltipla escolha e declarações de autoeficácia. Os mapas mentais mostram uma inclusão incremental de elementos da ciência por parte dos alunos. As medidas topológicas das redes semânticas foram confrontadas via Análise de Componentes Principais com traços latentes de habilidade, obtidos por Modelagem Rasch nos testes de múltipla escolha, e também com a declaração do senso de autoeficácia dos sujeitos de pesquisa. Os dados empíricos analisados mostraram um crescimento das características topológicas das redes semânticas, associado ao aumento no senso de autoeficácia e também do traço latente de habilidade. Esses resultados indicaram um aumento da complexidade nos sistemas de conhecimento dos estudantes, durante o processo de aprendizagem.


Palavras-chave


Ecologia conceitual; Modelagem Rasch; Mudança conceitual; Redes complexas

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Referências


Ariza, R. P., & Harres, J. B. S. (2002). A epistemologia evolucionista de Stephen Toulmin e o ensino de ciências. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, 19(n. esp.), 70-83.

Azevedo, F., diSessa, A. A., & Sherin, B. (2012). An evolving framework for describing student engagement in classroom activities. The Journal of Mathematical Behavior, 31(2), 270-289. DOI: 10.1016/j.jmathb.2011.12.003.

Campbell, D. T., & Stanley, J. C. (1963). Experimental and quasi-experimental designs for research on teaching. In N. L. Gage (Ed.), Handbook of research on teaching (pp. 171-246). Chicago: Rand McNally. Recuperado de https://wagner.nyu.edu/files/doctoral/Campbell_and_Stanley_Chapter_5.pdf

Cattell, R. B. (1966). The Scree test for the number of factors. Multivariate behavioral research, 1(2), 245-276. DOI: 10.1207/s15327906mbr0102_10

Cicuto, C. A. T., & Correia, P. R. M. (2012). Análise de vizinhança: uma nova abordagem para avaliar a rede proposicional de mapas conceituais. Revista Brasileira de Ensino de Física, 34(1), 1-10. Recuperado de http://www.scielo.br/pdf/rbef/v34n1/v34n1a12

Correia, P. R., & Aguiar, J. G. (2017). Avaliação da proficiência em mapeamento conceitual a partir da análise estrutural da rede proposicional. Ciência & Educação (Bauru), 23(1), 71-90. DOI: 10.1590/1516-731320170010005

Csardi, G., & Nepusz, T. (2006). The igraph software package for complex network research. InterJournal, Complex Systems, 1695, 1-9. Recuperado de http://www.necsi.edu/events/iccs6/papers/c1602a3c126ba822d0bc4293371c.pdf

Dias, P., & Meneses, M. I. C. (1993). Problemática da representação em hipertexto. Revista Portuguesa de Educação, 6(3), 83-91. Recuperado de https://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/524/1/1993%2c6%283%29%2c83-92%28PauloDias%29.pdf

diSessa, A. A. (1993). Toward an epistemology of physics. Cognition and instruction, 10(2-3), 105-225. DOI: 10.1080/07370008.1985.9649008

diSessa, A. A. (2002). Why “conceptual ecology” is a good idea. In M. Limón & L. Mason (Eds.), Reconsidering conceptual change: Issues in theory and practice (pp. 28-60). Dordrecht: Springer. DOI: 10.1007/0-306-47637-1_2

Feofiloff, P., Kohayakawa, Y., & Wakabayashi Y. (2011). Uma introdução sucinta à teoria dos grafos. Recuperado de www.ime.usp.br/~pf/teoriadosgrafos/

Fischer, F., Bruhn, J., Gräsel, C., & Mandl, H. (2002). Fostering collaborative knowledge construction with visualization tools. Learning and Instruction, 12(2), 213-232. DOI: 10.1016/S0959-4752(01)00005-6

Gao, J., Barzel, B., & Barabási, A. L. (2016). Universal resilience patterns in complex networks. Nature, 530(7590), 307-312. Recuperado de https://www.nature.com/articles/nature16948 .

Golino, H. F., & Gomes, C. M. (2015). Modelo logístico simples de Rasch para dados dicotômicos. In H. F. Golino, C. M. Gomes, A. Amantes & G. Coelho (Eds.), Psicometria Contemporânea: Compreendendo os modelos Rasch (pp. 109-145). São Paulo: Casa do Psicólogo.

Gomes, F. H. F., Caetano, E. W. S., & Alves, F. R. V. (2017). O uso de mapas conceituais no ensino de Física. #Tear: Revista de Educação, Ciência e Tecnologia, 6(1), 1-17. Recuperado de https://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/tear/article/view/2046/1547 .

Gouveia, D. D. S. M., & Silva, A. M. T. B. D. (2015). A formação educacional na EJA: dilemas e representações sociais. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências (Belo Horizonte), 17(3), 749-767. DOI: 10.1590/1983-21172015170310 .

Hewitt, P. G. (2002). Física conceitual. Porto Alegre: Bookman.

Jonassen, D. H. (1990). Semantic network elicitation: tools for structuring hypertext. In R. McAleese, & C. Green (Eds.), Hypertext: State of the Art (pp. 142-152). Oxford: Intellect Books.

Karino, C. A., & Andrade, D. F. (2011). Entenda a Teoria de Respostas ao Item (TRI), utilizada no Enem. Recuperado de http://download.inep.gov.br/educacao_basica/enem/nota_tecnica/2011/nota_tecnica_tri.pdf .

Kinchin, I. M., & Hay, D. B. (2007). The myth of the research-led teacher. Teachers and Teaching: theory and practice, 13(1), 43-61. DOI: 10.1080/13540600601106054.

Köse, S. (2008). Diagnosing student misconceptions: Using drawings as a research method. World Applied Sciences Journal, 3(2), 283-293. Recuperado de http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.388.382&rep=rep1&type=pdf .

Kuhn, T. S. (1962). The structure of scientific revolutions. Chicago: University of Chicago Press.

Lakatos, I. (1968). Criticism and the methodology of scientific research programmes. In: Proceedings of the Aristotelian society, 69, 149-186. Recuperado de https://www.jstor.org/stable/4544774

Larkin, J., McDermott, J., Simon, D. P., & Simon, H. A. (1980). Expert and novice performance in solving physics problems. Science, 208(4450), 1335-1342. DOI: 10.1126/science.208.4450.1335

Lê, S., Josse, J., & Husson, F. (2008). FactoMineR: an R package for multivariate analysis 1.3.2. Journal of Statistical Software, 25(1), 1-18. DOI: 10.18637/jss.v025.i01

Mair, P., Hatzinger, R., & Maier, M. J. (2015). eRm: Extended Rasch Modeling 0.15-5. Recuperado de http://erm.r-forge.r-project.org/

Medeiros, P. C., Loureiro, S. R., Linhares, M. B. M., & Marturano, E. M. (2000). A auto-eficácia e os aspectos comportamentais de crianças com dificuldade de aprendizagem. Psicologia: Reflexão e Crítica, 13(3), 327-336. Recuperado de http://www.scielo.br/pdf/%0D/prc/v13n3/v13n3a02.pdf

Minstrell, J. (1992). Facets of students’ knowledge and relevant instruction. In R. Duit, F. Goldberg, & H. Niedderer (Eds.), Research in physics learning: Theoretical issues and empirical studies (pp. 110-128). Kiel: IPN.

Mortimer, E. F. (1995). Conceptual change or conceptual profile change? Science & Education, 4(3), 267-285. DOI: 10.1007/BF00486624ak, J. D. (1990). Concept mapping: A useful tool for science education. Journal of Research in Science Teaching, 27(10), 937-949. DOI: 10.1002/tea.3660271003.

Pajares, F., & Valiante, G. (1997). Influence of self-efficacy on elementary students’ writing. The Journal of Educational Research, 90(6), 353-360. DOI: 10.1080/00220671.1997.10544593.

Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W., & Gertzog, W. A. (1982). Accommodation of a scientific conception: Toward a theory of conceptual change. Science Education, 66(2), 211-227. DOI: 10.1002/sce.3730660207

R - Core Team. (2008). R: A Language and Environment for Statistical Computing. Recuperado de http://www.R-project.org

Raiche, G., & Magis, D. (2010). nfactors: Parallel Analysis and Non Graphical Solutions to the Cattell Scree Test 2.3.3. Recuperado de https://cran.r-project.org/web/packages/nFactors/index.html

Rasch, G. (1960). Studies in mathematical psychology: Probabilistic models for some intelligence and attainment tests. Oxford: Nielsen & Lydiche.

Reis, N. A., & Silva, E. L. (2015). Estrutura da matéria: buscando discutir história da ciência e mapas conceituais no ensino superior. Scientia Plena, 11(6), 1-11. Recuperado de https://scientiaplena.org.br/sp/article/view/2514 .

Ribeiro, T. L., de Oliveira, M. A. F., Martins, Á. K. L., Vilela, A. B. A., Martins Filho, I. E., Franklin, T. A., ... & Lopes, C. R. (2017). Representational comparisons of health education for alcoholics: a study of anco-networks. International Archives of Medicine, 10, 1-8. DOI: 10.3823/2336 .

Rodrigues, E. V. (2016). Atividades para o aprendizado de Acústica. Dissertação de Mestrado.

Recuperado de http://repositorio.ufes.br/handle/10/7534

Rodrigues, E. V., & Camiletti, G. G. (2017). Análise de Redes como ferramenta exploratória da Ecologia Conceitual em um tópico da Física. In Atas do XI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências. (p. 1-10). Florianópolis, SC, Brasil. Recuperado de http://www.abrapecnet.org.br/enpec/xi-enpec/anais/resumos/R0874-1.pdf

Schnotz, W., & Bannert, M. (2003). Construction and interference in learning from multiple representation. Learning and instruction, 13(2), 141-156. DOI: 10.1016/S0959-4752(02)00017-8

Strike, K. A., & Posner, G. J. (1992). A revisionist theory of conceptual change. In R. A. Duschl, & R. J. Hamilton (Eds.), Philosophy of science, cognitive psychology, and educational theory and practice (pp. 147-176). Albany: State University of New York Press.

Toulmin, S. E. (1967). The evolutionary development of natural science. American Scientist, 55(4), 456-471. Recuperado de https://www.jstor.org/stable/27837039 .

Wilcoxon, F. (1945). Individual comparisons by ranking methods. Biometrics bulletin, 1(6), 80-83. DOI: 10.2307/3001968

Wold, S., Esbensen, K., & Geladi, P. (1987). Principal component analysis. Chemometrics and intelligent laboratory systems, 2(1-3), 37-52. DOI: 10.1016/0169-7439(87)80084-9

Zigomatic (2015). Wordcloud: Free online Wordcloud generator. Recuperado de http://www.wordclouds.com/




DOI: http://dx.doi.org/10.22600/1518-8795.ienci2018v23n2p211

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