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Document Type: Dissertação
Title: Medidas da velocidade da luz usando observações e simulações astronômicas das luas de Júpiter
Authors: Valido Filho, Manoel Messias Pereira
Issue Date: 25-Jul-2016
Advisor: Scarano Júnior, Sergio
Resumo : Neste trabalho propomos uma sequência didática modular, de caráter interdisciplinar e compatível com o currículo do ensino básico, sobre a medida da velocidade da luz. Inspirados no método de Römer para medir a diferença de tempo entre as ocultações das luas de Júpiter em configurações orbitais distintas com relação à Terra, elaboramos atividades que contemplam: (a) observações das ocultações das luas de Júpiter por meio de telescópios amadores; (b) análise de dados por meio de softwares profissionais da Astronomia; (c) simulações das observações utilizando o software Stellarium e (d) o uso de planilhas tanto para os cálculos quanto para explorar a física envolvida. Os módulos podem ser aplicados de forma independente e têm como produtos, além da sequência didática, tutoriais, vídeo-tutoriais e info-animações em PowerPoint para apoio às aulas teóricas. Utilizando três aulas complementares à grade tradicional, mas que podem ser facilmente adaptadas à grade de aulas normais, elaboramos duas info-animações em que, empregando a técnica de Instrução pelos Colegas – IpC, Ensino sob Medida - EsM e atividades práticas centradas no aluno, com base nas abordagens da Aprendizagem Significativa, exploramos os conceitos de cinemática (retilínea e circular), sistemas de referência, vetores e epistemologia científica. Por meio das asserções de um pré-teste e um pós-teste, utilizando questões do ENEM envolvendo os tópicos de Física e Astronomia, pudemos constatar uma evolução considerável no padrão de respostas antes e depois de nossa intervenção para mais de 90% das questões abordadas, com um rendimento significativamente superior à média das respostas apresentadas por todos os alunos de Sergipe participantes do ENEM, com base nos dados publicamente disponíveis pelo INEP. Correções metodológicas com base nos acerto e erros aferidos também são exploradas.
Abstract: In this work we propose an interdisciplinary modular teaching sequence on the measurement of the speed of light which is compatible with the traditional basic education’s sillabus. Based on the Römer method to measure the time difference between the occultation of Jupiter's moons in different orbital configurations with respect to the Earth, we developed educational activities that include: (a) observations of Jupiter's moons occultations through amateur telescopes; (b) data analysis using professional Astronomy softwares; (c) simulations using the software Stellarium and (d) the use of spreadsheets for the calculations involved to explore the physics contents. The modules can be applied independently and they are associated to educational products like didactic sequences, tutorials, video tutorials and info-animation in PowerPoint to support the lectures. We add three extra classes to the usual curriculum, which however can be easily adapted to the usual lecture. For these classes we prepared two info-animations employing the Peer Instruction and Just-in-time teaching methods besides practical activities centered on the students, following the Meaningful Learning approaches. With these resources we explore kinematics concepts (linear and circular movements), systems of reference, vectors and scientific epistemology. By mean of a pre and post-tests using questions from the High School National Exams (ENEM) involving the topics of Physics and Astronomy proposed in this work, we verified a considerable progress in the pattern of responses before and after our intervention to more than 90% of the addressed questions. Based on publicly available data by the National Institute for Studies and Educational Research (INEP) we identify a significantly higher yield of right answers of our students when compared with the average responses of all students from Sergipe who participated of the National Exams. Methodological corrections to this work based on the problems identified during the application of our products are proposed.
Keywords: Ensino de física
Júpiter
Júpiter -- Satélites
Ensino de astronomia
Movimento
Cinemática
Aprendizagem
Ensino de física
Luas de júpiter
Info-animações
Vídeo tutoriais
Simulações
Aprendizagem significativa
Velocidade da luz
Instrução pelos Colegas (IpC)
Ensino sob Medida (EsM)
Physics teaching
Astronomy
Jupiter’s moon
Info-animations
Video tutorials
Simulations
Speed-of-light
Peer instruction
Just-in-time teaching
Subject CNPQ: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Language: por
Country: Brasil
Publisher / Institution : Universidade Federal de Sergipe
Institution: UFS
Program Affiliation: Pós-Graduação Profissional em Ensino de Física
Citation: VALIDO FILHO, Manoel Messias Pereira. Medidas da velocidade da luz usando observações e simulações astronômicas das luas de Júpiter. 2016. 121 f. Dissertação (Pós-Graduação Profissional em Ensino de Física) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2016.
Rights: Acesso Aberto
URI: https://ri.ufs.br/handle/riufs/6411
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