Um estudo sobre a consistência de modelos mentais sobre mecânica de estudantes de ensino médio

• Autor(a) principal: Simone Aparecida Fernandes
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8NVHGR
• topic: Mecânica; Consistência de modelos mentais; Ensino médio; Educação; Mecanica Estudo e ensino; Fisica Estudo e ensino Ensino medio

Este trabalho refere-se à investigação da evolução da aprendizagem e da compreensão de conceitos físicos básicos de Mecânica por estudantes do Ensino Médio de uma escola técnica federal. Partindo-se do pressuposto de que o conhecimento inicial dos estudantes nesta etapa da escolarização é fragmentado e inconsistente, acredita-se que sua avaliação tradicional, baseada nos escores obtidos em testes com questões de múltipla-escolha, não considera tal inconsistência. Estudos qualitativos a partir da aplicação de questionários com questões abertas e a realização de entrevistas, que poderiam sanar esta deficiência, são inviáveis em situações reais de sala de aula uma vez que, geralmente, o número de estudantes é grande. Com base nisso, este trabalho apresenta a metodologia de Análise de Modelos e a Análise de Concentração, que permitem acessar informações a respeito do estado de conhecimento dos estudantes a partir da aplicação de testes de múltipla-escolha. Através delas foi possível obter informações que só seriam possíveis a partir de uma pesquisa qualitativa, com aplicação de questionários abertos e/ou entrevistas. Para a realização da coleta de dados foi utilizado o questionário Force Concept Inventory (FCI), elaborado para identificar o conhecimento intuitivo de estudantes novatos e/ou sem instrução formal em Física com relação a conceitos fundamentais de Mecânica. O questionário foi traduzido, validado e aplicado a estudantes do primeiro ao terceiro ano do Ensino Médio. Levando-se em conta que as respostas dos estudantes a problemas podem ser consideradas como o resultado da aplicação de modelos mentais foi investigada a consistência de utilização de tais modelos. Se o conhecimento dos estudantes não é consistente, eles devem utilizar diferentes modelos para responder às questões do FCI. A Análise de Concentração, que informa a respeito da distribuição das respostas dos estudantes por cada alternativa de resposta apresentada pelo teste, mostrou que os estudantes do primeiro ano compartilham de vários modelos intuitivos, indicando que suas respostas às questões podem ser resultado de escolhas aleatórias. Por outro lado, a maioria dos estudantes do terceiro ano compartilha de um ou dois modelos dominantes, sendo o modelo científico ou um modelo intuitivo e o modelo científico. A metodologia de Análise de Modelos possibilitou avaliar a probabilidade de utilização dos modelos pelos estudantes de cada uma das três séries. Através dela foi possível investigar o seu estado de modelo e perceber diferenças no grau de consistência na sua utilização em cada série do Ensino Médio. Os estudantes tas três séries apresentaram estado de modelo misto, ou seja, no qual coexistem vários modelos mentais relacionados ao campo conceitual da Mecânica. Porém, o grau de confusão entre pares de modelos é mais significativo para os estudantes do segundo e do primeiro ano, sendo que este último utiliza os modelos intuitivos mais frequentemente. Na maioria dos casos, os estudantes do segundo ano são mais confusos na utilização dos seus modelos, o que é compreensível visto que a evolução na aprendizagem supõe momentos de aumento na inconsistência de utilização do conhecimento. Por outro lado, o terceiro ano é o grupo mais frequente na utilização dos modelos científicos, sendo que o vetor estado de modelo de um estudante típico dessa série mostra maior probabilidade de utilização desses modelos. Os dados obtidos e as análises desenvolvidas permitem compreender o progresso dos estudantes no processo de aprendizagem uma vez que acreditamos que a aprendizagem da Física supõe não a substituição dos modelos intuitivos ou alternativos pelos modelos científicos, mas uma evolução a partir de mudanças na forma de utilização dos modelos mentais.