ATIVIDADES EXPERIMENTAIS DE FÍSICA ENVOLVENDO MODELIZAÇÃO NO ENSINO FUNDAMENTAL: RELATO DE ESTUDO

## ATIVIDADES EXPERIMENTAIS DE FÍSICA ENVOLVENDO MODELIZAÇÃO NO ENSINO FUNDAMENTAL: RELATO DE ESTUDO

Cleci Teresinha Werner da Rosa , Álvaro Becker da Rosa , Renato Heineck , 1 2 3 Carlos Ariel Samudio Perez 4

1 Universidade de Passo Fundo/Professora Curso de Física/cwerner@upf.br

## Resumo

A presente pesquisa relata um estudo no qual são desenvolvidas atividades didáticas que discutem conceitos e fenômenos físicos com estudantes da 4 série (5 a 0 ano) do ensino fundamental de modo a explorar a participação ativa e dinâmica desses estudantes envolvendo o processo de modelização matemática. O objetivo dessas atividades experimentais voltava-se para a discussão das relações matemáticas entre os variáveis presentes no estudo da velocidade e no estudo das alavancas. Trata-se de um estudo de abordagem qualitativo cujos resultados mostram que os estudantes apresentam uma capacidade de estabelecer relações entre as grandezas envolvidas em uma situação de conhecimento físico e que o processo mostra-se mais prazeroso a medida que eles discutem situações vivenciadas em seu dia-a-dia. Os dados são coletados por meio de observações diretas e pelos relatórios escritos e entregues pelos estudantes, sujeitos da pesquisa. Além das questões vinculadas aos dados empíricos, a presente pesquisa aborda o processo de modelização associado ao ensino de Física, discutindo os modelos na Ciência e no ensino de ciências.

Palavras-chave : Física - Modelização - Séries Iniciais

## Introdução

A educação escolar apresenta em sua estrutura um caráter de socialização, de cultivo da racionalidade e de busca do sentido das práticas e idéias. Ela promove o desenvolvimento na medida em que promove a atitude mental construtiva do aluno, sendo responsável por transformá-lo em uma pessoa única, irrepetível, no contexto de um grupo social determinado. A aprendizagem nesse ambiente tem a função de contribuir para o desenvolvimento do aluno, entendendo que aprender não é copiar ou reproduzir a realidade, mas construir um significado próprio e pessoal para o objeto de conhecimento. (COLL et al., 2004).

Dessa forma, as práticas pedagógicas necessitam considerar que o aluno busca no contexto escolar responder as indagações impostas pelo mundo vivido por ele; necessita igualmente considerar que é por meio das ações do sujeito sobre os objetos que ele constrói suas próprias estruturas mentais e organiza o seu mundo. O professor, nessa perspectiva, assume o papel de mediador das ações do aluno, provocando intervenções que permitam um movimento do pensamento, que vai da ação para a conceituação. (MATUI, 1995). Um movimento que ative as estruturas mentais para além do desenvolvimento cognitivo, considerando o desenvolvimento do aluno em sua totalidade, incluindo aspectos relacionados às capacidades de

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equilíbrio pessoal, de inserção social, de relação interpessoal e motora. (COLL et al., 2004)

A compreensão do caráter ativo e dinâmico do processo ensinoaprendizagem apresenta suas raízes fundamentadas na concepção de que o conhecimento e, portanto, a aprendizagem, não está nem no objeto, nem no sujeito, mas na interação entre eles. Tais pressupostos apontam na perspectiva da concepção construtivista, segundo a qual, sujeito e objeto não são estruturas separadas, mas constituem uma só estrutura pela interação recíproca. Nem sujeito, nem objeto existem, sem que o outro exista. A interação como elemento norteador do processo ensino-aprendizagem, evidenciando que o aluno precisa ser considerado como sujeito histórico e inserido em uma cultura e que o conhecimento advém dessa mesma cultural, com seus referenciais históricos.

A aprendizagem na perspectiva construtivista atribui um papel significativo a autonomia e iniciativa do aluno, remetendo ao professor a tarefa de criar mecanismos favorecedores para que isso ocorra. Segundo Matui (1995), as atividades propostas numa perspectiva construtivista, apresentam características diferentes das realizadas na concepção tradicional de ensino, apresentando como características a contextualização do saber e a necessidade de partir da realidade. Para o autor, no caso da alfabetização e do ensino da língua portuguesa, as atividades devem se basear nas funções sociais da escrita e da leitura e no patrimônio cultural da infância; e, no caso das ciências e demais componentes curriculares, as atividades devem partir de algum problema social que essas ciências possam resolver. (p.194)

Bandura (apud BERTRAND, 2001) é um dos representantes da pedagogia construtivista, cujos estudos estão apoiados na proposição de uma aprendizagem dentro de um contexto social, construtivista. Para ele a aprendizagem é essencialmente uma atividade de processamento de informações, permitindo que condutas e eventos ambientais sejam transformados em representações simbólicas que servem como guias de ação. O autor menciona a importância dos modelos como elemento de consecução de um ensino e de uma aprendizagem de ciências e matemática em sintonia com um paradigma construtivista, (interacionista e contextualizador) evidenciando que para isso, é necessário representar ou interpretar determinada situação ou evento, através da emissão de hipóteses explicativas e da respectiva verificação ou validação.

Pinheiro (2001) menciona que se desejarmos que o aluno alcance uma aprendizagem significativa dos conceitos físicos é preciso que esses alunos passem a dispor dos elementos necessários a construção desses conceitos. Como exemplo desses elementos necessários a construção do conhecimento, a autora mencionam o domínio dos modelos matemáticos em contextos que proporcionem a compreensão de que, por meio deles, o conhecimento científico é estruturado e comunicado.

Dentro desses pressupostos explicitados acima emerge a necessidade de promover situações didáticas nas quais os estudantes, por meio de suas condutas, possam criar e recriar seus modelos da realidade. Situações didáticas nas quais lhe seja permitido resgatar suas experiências vivenciadas, refletindo sobre elas e, ao mesmo tempo, lhe seja conferida uma certa autonomia na condução do processo de aprendizagem.

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Na busca por tornar tais ideias factíveis dentro do contexto de sala de aula elaborou-se atividades didáticas nas quais se busca discutir conceitos e fenômenos físicos com estudantes da 4 série do ensino fundamental, de modo a explorar a a participação ativa e dinâmica desses estudantes envolvendo o processo de modelização matemática. O objetivo dessas atividades voltava-se para a discussão das relações matemáticas entre os variáveis presentes no estudo da velocidade e, no segundo caso, no estudo das alavancas.

- O presente texto tem a pretensão de relatar de forma simplificada as atividades desenvolvidas na forma de pesquisa, iniciando com uma reflexão sobre o papel dos modelos na ciência e, por conseqüência, no ensino de ciências.

## Os modelos na Ciência e no ensino de ciências

Segundo Kneller (1980), apesar do amplo leque de definições encontradas na literatura para o termo modelo, os mais frequentes e que acabam ganhando a conotação de modelo, podem ser classificados como representacional, imaginário e teórico. Para a Ciência, os modelos teóricos são os mais importantes, pois eles são definidos como um conjunto de pressupostos que buscam explicitar um objeto ou um sistema. No caso dos modelos físicos, são os modelos matemáticos que expressam as propriedades que o caracterizam. De acordo com o mesmo autor, na construção de modelos e teorias, a matemática é utilizada de três maneiras: na construção de um formalismo para ser interpretado fisicamente; na busca entre as funções matemáticas uma que responda a uma determinada idéia ou hipótese física; ou ainda, pode ser utilizada de forma a permitir que o cientista faça deduções sobre as conseqüências de uma teoria.

Para Bunge citado por Pietrocola (2001), um modelo teórico é entendido como um sistema hipotético-dedutivo que é válido para um determinado objetomodelo. Assim, o modelo é parcial, uma vez que a observação, a razão e a intuição são elementos do trabalho cientifico, não permitindo, por si mesmo, o conhecimento real.

No ensino de ciências a modelização apresenta uma particular importância, uma vez que a própria ciência está apoiada em modelos. Gilbert e Boulter (1998), apontam que os modelos constituem uma parte fundamental nas narrativas do ensino de ciências, evidenciando que seu grande valor está na possibilidade de visualização, ou de uma maior facilidade de visualização de uma idéia, de objetos, eventos, processo ou sistemas que são complexos ou que estão em escalas diferentes daquelas que são percebidas.

Segundo os mesmos autores, um modelo pode ser defendido como uma representação de uma idéia, de um objeto, um evento, um processo ou um sistema. Um modelo pode ser entendido como um intermediário entre as abstrações da teoria e as ações concretas da experimentação; podendo ajudar a fazer predições, guiar a investigação, resumir dados, justificar resultados e facilitar a comunicação (ibid., p.17).

Segundo Levy e Santo (2006), a modelização é um mecanismo de pesquisa compatível com o método experimental, uma vez que ambos guardam entre si uma relação estreita no que se referem as suas proposições, com destaque para a formulação de hipóteses e sua validação. A experimentação é entendida como um conjunto de procedimentos estabelecidos para verificar hipóteses. O objetivo é

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identificar se a relação previamente suposta existente e de que forma as variáveis estão relacionadas entre si. A modelização, por sua vez, busca representar um fenômeno ou evento, através da emissão de hipóteses explicativas e da sua respectiva verificação ou validação.

A modelização matemática no ensino de física é evidenciada por Pinho Alves (2000), ao mencionar que 'Quando uma explicação oferecida pelo professor não se fizer bastante clara para a compreensão de um certo saber, fundamentado nas possíveis relações causais do evento físico com o objetivo de construir um modelo, o processo de modelização possibilitará a sua elaboração facilitando sua compreensão e aquisição.' (p. 277-278 ). O autor refere-se a realização de atividades experimentais no ensino de física e aponta que, mesmo dentro de uma proposta de laboratório didático construtivista, a modelização desempenha papel importante.

Pinheiro (1996) compartilha da tese relativa a importância da modelização no ensino de física, mencionando que 'as atividades experimentais podem funcionar como situações onde os alunos atuem como modelizadores e que, desse modo, compreendam a utilidade relativa dos modelos.'(p. 99).

## Metodologia de pesquisa

O objetivo da pesquisa é investigar a viabilidade de atividades experimentais de conhecimento físico de modo a explorar a modelização matemática, com estudantes das séries iniciais, via experimentação. A pesquisa caracteriza-se como qualitativa, cujo processo de coleta dos dados decorre de dois instrumentos: relatórios escritos do estudantes e observação.

- A coleta do material por meio dos registros escritos decorrentes das observações diretas e dos relatórios possibilitou identificar a possibilidade e a validade da utilização de atividades experimentais para estabelecer relações de modelização matemática com os estudantes das séries iniciais. Além disso, foi possível identificar aspectos relacionados a motivação para aprender e para buscar o conhecimento quando esse se encontra vinculado a situações do cotidiano dos estudantes.

## Relato da situação didática envolvendo modelização matemática

A modelização utilizada nas situações descritas refere-se a uma possibilidade de dar significado as grandezas físicas envolvidas na definição do conceito de velocidade e no conceito de momento de uma força. Acredita-se que os estudantes ao realizarem seus estudos partindo de situações vivenciais tenham maiores possibilidades de estabelecerem de forma significativa as relações matemáticas necessárias para a compreensão do significado dos conceitos e fenômenos físicos.

A amostra que participou da pesquisa é constituída por vinte estudantes na faixa etária entre 9 e 11 anos, sendo doze do sexo masculino e oito do sexo feminino, pertencentes a quinta série (quinto ano) do ensino fundamental de uma escola estadual do município de Passo Fundo/RS.

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As atividades foram organizadas dentro da programação do ano letivo na disciplina de Ciências e aplicada em três momentos (três dias com duração de dois períodos cada encontro) distintos pela equipe executora da pesquisa: inicialmente, realizou-se em sala de aula atividades para discussões envolvendo o em sala de aula destacando os conhecimentos físicos envolvidos, bem como a relação matemática a ser explorada na atividade. Posteriormente, realizaram-se os dois encontros para a realização das duas atividades experimentais.

O primeiro encontro foi iniciado pela apresentação dos dois temas de estudo (velocidade e alavancas) na forma de pré-teoria, a partir do qual se oportunizou que os estudantes explanassem situações vivenciadas e que lhes permitissem identificar em suas estruturas de pensamentos os conteúdos. Para orientar as discussões depois da pré-teoria, foram apresentados alguns questionamentos para guiar as explanações dos alunos: qual a velocidade média permitida nas estradas brasileiras? Seu pai costuma respeitar este limite de velocidade? Qual o significado desse limite de velocidade? Está correta uma placa que indica a velocidade de oitenta quilômetros? Você sabe quantos metros você consegue correr em um minuto? Em uma porta se a fechadura fosse colocada no meio da porta, seria mais fácil ou mais difícil de abrir? Você prefere abrir uma porta que tem uma maçaneta do tipo bolinha ou do tipo alça? Em uma gangorra quando um colega seu mais pesado que você senta na outra extremidade é fácil ou difícil levantá-lo? E se ele sentar mais perto do meio da gangorra?

Estas entre outras questões foram lançadas para os estudantes como forma de resgatar seus conhecimentos e ativá-los. Importante destacar que as questões foram lançadas sem necessidade de respostas, pois o objetivo é que as atividades experimentais oportunizassem a construções de algumas das respostas. Esta visão de que cada pergunta tem uma resposta imediata e única, advém do próprio processo formativo e que os professores acabam por perpetuar em sua prática pedagógica desde os primeiros momentos em que as crianças chegam a escola. Situação difícil de ser alterada, mas que se faz necessária, pois o ambiente escolar é algo mais que um repositório de conhecimentos, é um espaço de confronto de idéias, de formulação de argumentos e questionamentos, que permitirão aos estudantes a constante reformulação e reconstrução do conhecimento. (ROSA et al., 2007)

No segundo encontro foi realizada a primeira atividade experimental vinculada ao estudo da velocidade e no terceiro encontro realizou-se a atividade sobre momento de uma força - alavancas. A descrição destes encontros segue na continuidade.

## Atividade 1: Estudo sobre o movimento da bolha de ar

A atividade iniciou com a pesquisadora procedendo no coletivo da turma as orientações sobre a atividade experimental a ser realizada. Foi apresentada a atividade experimental, seu objetivo, os equipamentos e materiais necessários para o seu desenvolvimento e discutido detalhadamente o procedimento a ser realizado. Neste sentido, foi chamada a atenção do grupo para o significado de realizar uma atividade em grupo, de como organizar para que cada um tenha a sua tarefa e para que ao final o resultado represente o esforço de todos. Particularmente, nesta primeira atividade a coleta dos dados exigiu tarefas simultâneas, levando a necessidade de ser explicado em detalhes como fazer. Na continuidade, a turma foi

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dividida em pequenos grupos de trabalho (cinco grupos de quatro), sendo distribuído um equipamento para o grupo de trabalho.

- O equipamento didático foi devidamente preparado e organizado pela equipe executora da pesquisa sendo constituído por: cronômetro; lâmpada fluorescente (40w) de 119 cm de comprimento 9adaptada para o estudo) e borracha para inclinação da lâmpada. A lâmpada foi limpa com areia e preenchida com água, deixando uma pequena bolha de ar para representar o móvel se deslocando na trajetória retilínea. No vidro transparente da lâmpada foi anexada uma escala em milímetro com marcações em centímetros (0 - 100).

Para o desenvolvimento da atividade experimental, cada membro do grupo tinha uma função definida, a qual deveria ser executada de forma simultânea, permitindo coletar os dados necessários para o estudo. Assim, um aluno estava responsável pelo uso do cronômetro, assinalando a cada três segundos; outro pela leitura das posições, obtida a cada três segundos de movimento; um terceiro aluno deveria registrar tudo e o quarto acompanhar todo o procedimento para verificar possíveis incoerências ou dificuldades na operação.

- O objetivo da atividade estava na tomada de posição de um móvel (bolha de ar) a cada três segundos, de modo a verificar a distância percorrida por este móvel. Ao final, deveria ser calculada a velocidade, analisando a relação entre os tempos e as distâncias percorridas. A discussão centrava na verificação da relação de proporcionalidade existente entre tempo e distância em um deslocamento de velocidade constante. Logicamente que o tema velocidade e velocidade constante já haviam sido discutidos com os estudantes, entretanto, a atividade possibilitou retomar a questão do que significa ser constante e, ao mesmo tempo, abriu espaço para iniciar uma discussão sobre o 'quase constante' dessa velocidade, uma vez que ela sofria algumas variações no seu percurso (relação teoria x prática). Tal situação prejudicou o objetivo inicial de verificar a proporcionalidade entre as grandezas, mas possibilitou verificar que à medida que o tempo aumenta a distância também aumenta; ou seja; conforme relatado por um dos grupos: quanto mais tempo mais longe a bolha vai.

## Atividade 2: Estudo sobre o funcionamento da alavanca

A atividade foi desenvolvida no pátio da escola, mais especificamente, no parque de diversão no qual haviam seis gangorras. Os vinte estudantes foram divididos em quatro grupos de três alunos e dois de quatro. Logo após a divisão nos grupos, foi feita a explanação pela pesquisadora sobre a atividade experimental a ser realizada procedendo-se, na continuidade, a sua execução. A atividade experimental estava vinculada ao estudo do equilíbrio dos corpos em um dispositivo chamado de alavanca. Assim, estudantes de pesos diferentes, posicionados em extremidades opostas da gangorra, buscam a posição de equilíbrio. Para a realização desta atividade foi utilizado, além da gangorra, uma balança de mola (tipo de banheiro).

Destaca-se que inicialmente foi necessário esclarecer a relação entre peso e massa, uma vez que eles trabalhariam com essa balança de mola para obter os pesos de cada elemento do grupo e esse valor seria o peso suspenso na alavanca.A partir desse esclarecimento, iniciou-se a atividade de acordo com o seguinte procedimento: nos grupos um aluno era considerado o fixo que ocupava lugar em um dos lados da gangorra, de modo a não variar sua posição em relação ao ponto

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de apoio (de preferência o aluno de menor peso). A seguir, os demais estudantes se alternavam na outra extremidade da gangorra, de modo a buscar o equilíbrio. Para atingir este equilíbrio era necessário que os estudantes assumissem posições diferentes das indicadas pelo acento da gangorra, percebendo que para cada um a posição sofria alteração. De posse dos pesos de cada um dos estudantes e da medida da distância do centro da gangorra (ponto de apoio) até o local em que sentaram apara obter o equilíbrio, cada grupo preencheu uma tabela com os valores obtidos na atividade, permitindo discutir a relação entre as grandezas envolvidas.

Nessa atividade os alunos novamente não atingiram o propósito de observar o fator de proporcionalidade entre as grandezas, mas, por outro lado, visualizaram a relação inversa entre as grandezas, isto é, observaram que a medida que o peso do colega vai se tornando maior, a distância necessária para manter o equilíbrio vai diminuindo. Por meio dessa situação foi possível exemplificar aos estudantes outros dispositivos que funcionam baseados nessa mesma relação inversa entre força e distância ao ponto de apoio, como é o caso do quebra-nozes, da tesoura, do cortador de unha, do furador de papel, do martelo, da fechadura, da porta, etc...

## Discussão dos resultados

A validade das duas atividades experimentais realizadas parece ser inegável para o processo de formação dos estudantes, mesmo considerando que são estudantes das séries iniciais. A realização de atividades experimentais que primam pela participação ativa (física e intelectualmente) dos estudantes envolvendo situações vivenciadas por eles mostrou-se como a chave do sucesso, revelando-se como motivadora para a aprendizagem.

A metodologia utilizada no desenvolvimento das atividades propostas demonstrou que a criança é movida por sua curiosidade e pelo desejo de conhecer. Ao investigar a participação e o envolvimento dos estudantes, percebeu-se que a cada atividade realizada e discutida, as crianças se mostravam dinâmicas e eufóricas, causando momentos de difícil controle, situação normal em se tratando de crianças na faixa etária envolvida. A participação ativa era caracterizada não apenas pelo manuseio dos equipamentos, mas também no momento em que a criança se sentia ativa mentalmente, pois ela era instigada a refletir, discutir e propor alternativas as situações apresentadas. Conforme Rangel (2002) ser ativo não representa estar sempre envolvendo os sentidos na busca pelo conhecimento, mas estar ativamente em contato com esse conhecimento seja na forma de pensamento, de hipóteses ou mesmo revendo certezas.

A modelização mostrou-se viável neste nível de escolarização, sendo, pois favorecida pela utilização de materiais concretos e pela proximidade com as situações vivenciadas pelos estudantes. O estabelecimento de relações matemáticas de proporcionalidade direta e inversa foi facilmente identificado pelos estudantes, bem a como a identificação da necessidade de uma divisão na primeira atividade e de multiplicação na segunda. Evidentemente que na primeira situação foi mais difícil de chegar ao quociente da divisão que na segunda atividade, a qual envolvia produto entre grandezas. Situação decorrente do nível de escolarização, no qual a divisão ainda apresenta-se como situação de dificuldade para muitos estudantes, principalmente em se tratando de números reais e não apenas de números naturais.

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As atividades também permitiram identificar o envolvimento da criança com o conhecimento a ser abordado, uma vez que, elas mostravam dispostas e inquietas sempre que algo estava por acontecer, direcionando sua atenção para as atividades em desenvolvimento. O envolvimento das crianças pôde ser identificado em diferentes momentos da atividade, desde a primeira etapa com os diálogos estabelecidos para o resgate dos conhecimentos iniciais, assim como no desenvolvimento das atividades experimentais. A busca dos estudantes por espaços para falar, relatar seus conhecimentos, suas hipótese sobre determinada situação era prova de que estavam envolvidos com a atividade. A mesma situação foi observada no momento em que deveriam compartilhar com o grande grupo seus resultados. Foi difícil encontrar espaços para que as muitas idéias e concepções fossem expostas pelos estudantes ao grupo, demonstrando que as crianças estavam suficientemente envolvidas com o objeto do conhecimento e com a atividade em si.

## Considerações finais

O que este relato de caso procura colocar é que duas idéias parecem convergir: por um lado, a necessidade de atribuir sentido e construir significados ao ensino de física a qual demanda situações didáticas que busquem relações com as situações vivenciadas pelos estudantes; por outro lado, a importância de discutir dentro da física o processo de modelização como elemento presente e necessário para a compreensão dos fenômenos e conceitos dessa ciência.

No caso específico do ensino de ciências na 4 série, é preciso deixar claro a a necessidade de ele ocorra de modo a promover uma aprendizagem que proporcione o contato do aluno com o seu mundo, mas ao mesmo tempo, é necessário que ele identifique o modo de produção dessa ciência. Ou seja, o processo de modelização faz parte da produção da ciência e, portanto, precisa ser discutida com os estudantes mesma que na forma mais simples, de acordo com o nível cognitivo que esses estudantes se encontram.

A simples atividade de construção de modelos, no caso do estabelecimento de relações entre grandezas, não é capaz por si só de produzir aprendizagem, uma vez que esse trabalho também precisa estar contextualizado. Assim, ao associar atividades que instiguem os estudantes a participarem de modo ativo e dinâmico, como é o caso das atividades experimentais, o estudo da modelização, proporciona situações nas quais os estudantes devem buscar modelos explicativos para os eventos observados. Essa busca pelas explicações permitirá construir o conhecimento, objeto maior do processo ensino-aprendizagem. Em particular, no ensino de física desde as séries iniciais, passa a ser fundamental mostrar aos alunos que o conhecimento físico é construído por meio de modelos.

## Referências

BERTRAND, Yves. Teorias contemporâneas da educação . 2 ed. Montreal: Éditions Nouvelles, 2001.

CARVALHO, Anna M. P. et al. Ciências no ensino fundamental: o conhecimento físico . São Paulo: Scipione, 1998.

COLL, César et al. O construtivismo em sala de aula . 6 ed. São Paulo: Moderna, 2004.

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D'AMBROSIO, Ubiratan. Da realidade à ação reflexões sobre educação e matemática . Campinas, SP: Editora UNICAMP, 1986.

DIEZ ARRIBAS, Santos. Experiências de Física na escola . 4. ed. Passo Fundo: Ed. Universitária, 1996.

GILBERT, John K.; BOULTER, Carolyn J. Aprendendo ciências através de modelos e modelagem. In: COLINVEAUX, Dominique (Org.). Modelos Mentais e Educação em Ciências . Rio de Janeiro. Ravil, 1998.

KNELLER, George F. A ciência como atividade humana . Rio de Janeiro: Zahar; São Paulo, EDUSP, 1980.

LEVY, Lenio Fernandes; SANTO, Adilson Oliveira do Espírito. A teoria da complexidade e o ensino-aprendizagem de ciências e matemática via modelagem matemática. Revista iberoamericana de educação matemática . Espanha, n.6, jun. 2006, p.21-29.

MATUI, Jiron. Construtivismo : teoria construtivista sócio-histórica aplicada ao ensino. São Paulo: Moderna, 1995.

PIETROCOLA, Maurício (Org.). Ensino de Física : conteúdos, metodologia e epistemologia numa concepção integradora. Florianópolis, Editora da UFSC, 2001.

PINHEIRO, Terezinha de Fátima. Aproximações entre a ciência do aluno na sala de aula da 1 série do 2 grau e a ciência dos cientistas a 0 : uma discussão. 1996. Dissertação (Mestrado em Educação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1996.

PINHEIRO, Terezinha de Fátima; PINHO ALVES, José de; PIETROCOLA, Maurício. Modelização de variáveis: uma maneira de caracterizar o papel estruturador da matemática no conhecimento científico. In: PIETROCOLA, Maurício (Org.). Ensino de Física : conteúdos, metodologia e epistemologia numa concepção integradora. Florianópolis, Editora da UFSC, 2001, p. 33-52.

RANGEL, Annamaria Píffero. Construtivismo : apontamento e falsas verdades. Porto Alegre: Ed. Mediação, 2002.

ROSA, Cleci T. Werner da; ROSA, Álvaro, Becker da; PECATTI, Claudete. Atividades experimentais de física nas séries iniciais: relato de uma investigação. Revista Electronica Enseñanza de las Ciencias . v.6. n. 2, p.263-274, 2007.

ROSA, Cleci T. W.; HEINECK, Renato; ROSA, Álvaro B. Desenvolvendo experiências de Física nas séries iniciais . In: XXI ENCUENTROS DE DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES: la didáctica de las ciencias experimentales ante las reformas educativas y la convergencia europea, 21, 2004, Universidad del País Vasco - Bilbao - San Sebastián - Espanha. Anais ... San Sebastián, Espanha, 2004.

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