METODOLOGIAS ATIVAS PARA O ENSINO DE FÍSICA: UMA REVISÃO DE TRABALHOS RELACIONADOS
Maria Aparecida Monteiro Deponti, Ana Marli Bulegon
- Evento
- Simpósio Nacional de Ensino de Física ↗ (SNEF)
- Edição
- XXIII
- Ano
- 2019
- Data
- 31/01/2019
- Linha de pesquisa
- Materiais, Métodos E Estratégias De Ensino De Física
- Tipo
- Comunicação
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Texto completo
## METODOLOGIAS ATIVAS PARA O ENSINO DE FÍSICA: UMA REVISÃO DE TRABALHOS RELACIONADOS
## Maria Aparecida Monteiro Deponti 1 , Ana Marli Bulegon 2
- 1 Instituto Federal Farroupilha/Campus Jaguari, maria.deponti@iffarroupilha.edu.br
2 Universidade Franciscana/Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática, anabulegon@unifra.br
## Resumo
As discussões sobre os processos de ensino e aprendizagem e sobre o papel do aluno e do professor nesse processo, são pauta de estudos atuais que demonstram o interesse em promover a reflexão e indicar caminhos para a melhoria das práticas pedagógicas e da qualidade do ensino. Na perspectiva de experimentar métodos de ensino que possibilitem ao professor repensar as suas práticas pedagógicas de forma a despertar o protagonismo do estudante, para assumir uma postura de construtor no processo de ensino e aprendizagem, as metodologias ativas são propostas alternativas de efetivar transformações no âmbito da educação. Neste trabalho será apresentado um levantamento bibliográfico sobre o uso de metodologias ativas no ensino de Física, a partir do mapeamento e análise de trabalhos sobre o assunto em revistas e periódicos na área de ensino de Física. O objetivo foi investigar se (e como) as metodologias ativas estão sendo utilizadas no ensino de Física e quais são as metodologias ativas que estão sendo investigadas no meio acadêmico para o ensino de Física. Os resultados da revisão nos permitem inferir que o uso de metodologias ativas podem trazer um ganho significativo para o ensino de conceitos de Física, favorecendo a interação e a colaboração entre os envolvidos.
Palavras-chave : Métodos ativos. Colaboração. Ensino de Física.
## Introdução
Diante dos avanços científicos e tecnológicos que a sociedade contemporânea vem experimentando, o meio educacional concorda sobre a necessidade de experimentar novas metodologias de ensino para acompanhar tais avanços e proporcionar aulas dinâmicas, interativas e com mais significado.
Os PCN Ciências da Natureza (BRASIL, 1998), no Ensino Médio, enfatizam que o ensino de Física tem omitido as transformações ocorridas a partir do século XX, tendo em vista a maneira enciclopédica, sequencial e excessivamente mecânica como os conteúdos são abordados. 'O ensino de Física tem-se realizado frequentemente 1 mediante a apresentação de conceitos, leis e fórmulas, de forma desarticulada, distanciados do mundo vivido pelos alunos e professores e não só, mas também por isso, vazios de significado' (BRASIL, 1998, p.22).
- O ensino de Física não deve se resumir à transmissão de conteúdo realizada pelo professor, com demasiada valorização do ensino instrucional de leis e fórmulas, mas ampliar as oportunidades de adquirir conhecimento centrando a aprendizagem no aluno e valorizando a participação ativa. Nessa ótica, a busca por estratégias metodológicas que integrem as tecnologias digitais e a internet caracteriza uma
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demanda para o ensino e essa percepção fez aumentar o interesse de pesquisadores (SANTOS, 2017; BERBEL, 2011, VALENTE, 2018).
De acordo com Santos (2017), os métodos de ensino que são aliados às abordagens tradicionais com aulas reduzidas à transferência de informação, têm despertado a atenção para os métodos ativos de aprendizagem, com interesse cada vez mais crescente nos últimos anos. Nesse contexto e, 'Levando-se em conta o momento de transformações em que vivemos, promover a autonomia para aprender deve ser preocupação central [...]' (BRASIL, 1998, p. 23-24), as metodologias ativas surgem como possibilidades educacionais para formar alunos protagonistas do processo de ensino e aprendizagem.
## Metodologias ativas
Valente (2018) define as metodologias ativas como alternativas pedagógicas que contrastam as abordagens didáticas que são disseminadas no ensino tradicional, pois colocam o foco do processo de ensino e aprendizagem no estudante. O excesso de informações disponíveis nos meios digitais e as variadas possibilidades que as tecnologias digitais oferecem para a implementação de novas metodologias para o ensino, configuram-se em oportunidades para o uso de metodologias ativas. 'A implantação de metodologias ativas no ensino parece um caminho sem volta' (VALENTE, 2018, p. 42).
As metodologias ativas são formas de desenvolver o processo de aprender e que são utilizadas como alternativas que podem favorecer a autonomia e a formação crítica dos alunos. As metodologias ativas sugerem que a organização das propostas didáticas seja centrada nos alunos, para promover a atividade, a autonomia e o protagonismo. Nesse processo, o professor assume o papel de intermediador uma vez que é o responsável pelo planejamento de atividades que contribuam para a promoção da autonomia dos alunos. (BERBEL, 2011; SANTOS, 2017).
Dessa forma, as metodologias ativas proporcionam possibilidades de experimentar métodos de ensino que coloquem o aluno em constante 'movimento', assumindo uma postura de construtor do conhecimento e '[...] têm o potencial de despertar a curiosidade, à medida que os alunos se inserem na teorização e trazem elementos novos, ainda não considerados nas aulas ou na própria perspectiva do professor.' (BERBEL, 2011, p. 28).
## Trabalho desenvolvido
Para investigar se (e como) as metodologias ativas são utilizadas no ensino de Física e quais delas estão em destaque na atualidade, para este componente curricular, realizamos uma revisão de literatura a partir do levantamento e análise de trabalhos sobre as metodologias ativas no ensino de Física em revistas e periódicos do Sistema Brasileiro de Avaliação e Qualificação (QUALIS) da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) num intervalo de classificação de A1 até B5. A busca dos artigos consistiu em consulta à Plataforma Sucupira e foram selecionados na área de avaliação ensino, periódicos na qual buscamos no título (português ou espanhol) a palavra Física, a saber: Revista Brasileira de Ensino de Física; A Física na escola; Caderno Brasileiro de Ensino de Física; Caderno de Física da Universidade Estadual de Feira de Santana; E-Boletim da Física; Física y Cultura Cuadernos sobre Historia y Enseñanza de las Ciencias;
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Revista Brasileira de Física Tecnológica Aplicada; Revista Enseñanza de la Física. Selecionamos o período de 2012 a janeiro de 2018, conforme mostra o Quadro 01 e utilizamos os seguintes critérios de inclusão: a) período temporal de Janeiro de 2012 a Janeiro de 2018; b) texto em formato eletrônico, redigido em português; c) presença de pelo menos um dos descritores: metodologia(s) ativa(s) ou aprendizagem ativa ou método(s) ativo(s) no título do artigo; d) contemplar o uso das metodologias ativas no ensino de Física. A quantidade de artigos publicados em cada periódico no intervalo de tempo considerado está sistematizado no Gráfico 01, a seguir:
Gráfico 01: Sistematização do periódico, avaliação Qualis e quantidade de artigos.Fonte: Dados da pesquisa
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O Gráfico 01 sintetiza os 8 periódicos que foram selecionados e analisados de acordo com os critérios de inclusão para este estudo, a avaliação Qualis e o número de artigos. De acordo com os resultados, a Revista Brasileira de Ensino de Física, Qualis A1, concentra a maioria dos estudos encontrados em relação a metodologias ativas e ensino de Física, 3 artigos. Foi encontrado 1 artigo no Caderno Brasileiro de Ensino de Física e 1 artigo na Revista Enseñanza de la Física, totalizando 5 artigos discriminados no Quadro 01.
Quadro 01: Artigos selecionados no levantamento de bibliografia
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Fonte: elaborado pelas autoras
De acordo com o período temporal exposto no Quadro 01, constatou-se que o uso de metodologias ativas no ensino de Física é um assunto recente, com predomínio nos últimos três anos. Percebe-se, pelo título dos artigos, um interesse em desenvolver estudos que permitam analisar as potencialidades das metodologias ativas aplicadas para o ensino de Física. O Quadro 02 oferece a descrição dos objetivos dos artigos, permite identificar quais e/ou para que as metodologias ativas estão sendo utilizadas no ensino de Física e, ainda, o nível de ensino da investigação.
Quadro 02: Objetivos dos artigos, tipo de metodologia e nível de ensino
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Fonte: elaborado pelas autoras
Os quatro primeiros artigos no Quadro 02 podem ser caracterizados como relatos de aplicação de uma proposta que utilizou uma metodologia ativa, enquanto o último é um artigo de pesquisa que traz a apresentação e caracterização teórica de um método ativo. Pode-se observar, ainda, o uso de cinco diferentes tipos de metodologias ativas no processo de ensino-aprendizagem: Predict - Observe Explain (POE) aplicada no Ensino Médio, Peer Instruction (PI) aplicada no Ensino Médio Integrado, Investigative Science Learning Environment (ISLE) aplicada na Graduação, Episódios de Modelagem (EM) aplicada na Graduação e Team-Based Learning (TBL) aplicada em todos os níveis de ensino.
## Revisão da literatura
Para analisar as contribuições da metodologia ativa Predict - Observe Explain (POE) Sasaki e Jesus (2017) propõem a implantação de uma situação de conflito cognitivo, para o ensino de espelhos esféricos, que pode ser um experimento discrepante, ou seja, que instiga as previsões dos alunos acerca da situação, seguida de uma situação que esteja correlacionada ao anterior, como forma de experimento ponte para que os alunos possam desenvolver um modelo unificado e consistente para as situações propostas. Para esses autores, a utilização da metodologia POE torna-se mais eficiente se os alunos trabalharem em pequenos grupos pequenos, favorecendo assim a interação e troca de ideias entre os pares. A metodologia POE demanda necessariamente:
- [...] a demonstração de um experimento qualitativo ou vídeo ou simulação pelo professor em sala de aula. Na primeira etapa, a da previsão, pede-se ao estudante que faça suas previsões acerca de um determinado evento e as justifique de acordo com seus conhecimentos prévios. Então, numa segunda etapa, a da observação, o estudante irá realizar e/ou observar o evento, sendo instigado a comparar as suas previsões anteriores à realização do mesmo com o resultado observado por ele. Por último, na terceira etapa, a da explicação, o estudante deverá tentar explicar as diferenças entre o previsto e o observado, caso existam. (SASAKI; JESUS, 2017, p.2)
Dessa forma, a metodologia POE caracteriza-se como uma metodologia ativa que deve induzir o aluno a predizer, observar e explanar uma situação de forma que surjam conflitos entre as previsões do estudante e o resultado observado daquele evento para a fomentar a reflexão e possível mudança da teoria prévia dos alunos.
Araújo et al. (2017), discutem em seu artigo os resultados de uma sequência didática baseada no método Peer Instruction (PI) para o ensino de circuitos elétricos, aplicada em turmas de ensino médio integrado a cursos técnicos. O método PI é caracterizado como uma metodologia de aprendizagem ativa, que segundo Araújo et al. (2017), é também conhecida como Instrução por pares ou Instrução pelos Colegas. No trabalho intitulado 'Uma associação do método Peer Instruction com circuitos elétricos em contextos de aprendizagem ativa', os autores supracitados, aplicaram uma sequência didática para ensinar circuitos elétricos a turmas de alunos do Ensino Médio regular, na qual obtiveram dados em dois testes iguais, antes e depois da
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aplicação do método ativo e analisaram a partir do ganho normalizado ou ganho de Hake. Os resultados da pesquisa revelaram que 43% das turmas investigadas apresentaram ganho normalizado, evidenciando nesse contexto aprendizagem ativa. 'As estratégias de aprendizagem ativa tem se destacado na literatura internacional, sendo apresentadas como opções viáveis para implantação no ensino médio.' (ARAÚJO et al., 2017, p. 1). A aplicação do método PI deve oferecer momentos de discussão entre os colegas, trocas de ideias tendo o professor como mediador do conhecimento e incentivador do debate.
Parreira (2018, p. 6) entende que 'A despeito do construtivismo ser um forte paradigma educacional no Brasil, as disciplinas de Física dos Ensinos Médio e Superior são trabalhadas, em sua imensa maioria, com práticas tradicionais baseadas em aulas expositivas.' Dessa forma, a autora propõe o uso de uma metodologia ativa na qual experimentou o método Investigative Science Learning Environment (ISLE) no curso de Mecânica com a utilização de roteiros com caráter construtivista. Na proposta os estudantes desenvolvem conceitos e ferramentas de Mecânica por meio de experimentos e de discussões com os colegas e com o professor. A metodologia ISLE consiste na proposta de que os estudantes aprendam de forma semelhante àquela na qual os cientistas construíam e aplicavam o conhecimento. Os alunos executam práticas de laboratórios utilizando materiais e roteiros que viabilizem a realização dos experimentos e a reconstrução das leis da Física para a construção dos conceitos. Segundo a autora, o método ISLE permite trabalhar a construção dos conceitos de Física e a habilidade de refletir e resolver problemas em um processo de uso de habilidades científicas.
Espinosa et al. (2017), explanam os resultados de um estudo de caso acerca do impacto do método de Episódios de Modelagem (EM) nos níveis de autoeficácia em aprender Física por meio de atividades experimentais e trabalho colaborativo em uma turma de Graduação na disciplina de Física experimental. Nos EM os estudantes são orientados por meio de guias de atividades que oferecem problemas ou situações de Física a serem resolvidas e na maioria das aulas trabalham em grupos pequenos, de forma ativa no desenvolvimento, coleta de dados e análise dos experimentos. A preparação dos estudantes é realizada previamente, leem material proposto pelo professor e respondem questões conceituais. Em aula os alunos discutem e saciam as dúvidas e, em seguida, realizam as atividades experimentais, estimulados ao trabalho colaborativo para discutir, trocar ideias e solucionar as situações propostas. Os autores supracitados verificaram que houve uma tendência de supervalorização, por parte dos alunos, de suas próprias capacidades dos alunos evidenciando um aumento no nível da eficácia dos alunos após a experiência.
O método Team-Based Learning (TBL) é apresentado por Espinosa, Araujo e Veit (2016), e é um método que pode ser usado em todos os níveis de ensino como forma de reduzir a passividade dos estudantes nas salas de aula e o ensino tradicional associado a aulas expositivas, centradas no professor e focadas na memorização, nas notas e no trabalho individual. O TBL ou Aprendizagem Baseada em Equipes, consiste numa metodologia ativa aplicada para melhorar os resultados de aprendizagem bem como desenvolver habilidades de trabalho colaborativo por meio, por exemplo, de resolução de problemas (ESPINOSA; ARAUJO; VEIT, 2016). O TBL favorece a interação social dos alunos em sala de aula, pois os alunos se envolvem em preparação prévia, estudos extraclasse, para a fase inicial do trabalho em equipes e a resolução das questões em sala de aula. Os materiais para o estudo prévio e extraclasse devem ser diversificados: textos, vídeos, simulações computacionais,
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entre outros. Na sala de aula os alunos respondem a um teste conceitual individualmente como forma de avaliar a compreensão do conteúdo estudado e, depois, em equipe, respondem o mesmo teste. O professor assume o papel de mediador do processo de ensino e aprendizagem, saciando as dúvidas e fazendo explanações sempre que necessário. Na fase de encerramento do trabalho é feita a aplicação dos conhecimentos adquiridos por meio da resolução de situações problema nas equipes, para que de forma colaborativa apliquem os conceitos aprendidos buscando solucionar a situação proposta. Os autores consideram que o professor de Física que deseja utilizar o TBL pode encontrar desafios como falta de informações e por isso deve modificar sua prática gradativamente, não alterando todas as aulas de uma só vez e concluem que o uso do TBL é capaz de promover a interação em grupo e a motivação para aprender consolidando uma proposta eficaz para o ensino de Física e para desenvolver habilidades de trabalho colaborativo.
## Considerações finais
Essa pesquisa não teve a pretensão de apontar a totalidade dos trabalhos que usam metodologias ativas no ensino de Física. Porém, constatamos que as cinco pesquisas encontradas apresentaram, cada uma, um tipo de metodologia ativa. A análise do conteúdo dos artigos nos permitem inferir que as metodologias ativas buscam colocar os alunos diante de situações e/ou problemas conectados com o dia a dia, no qual os estudantes devem assumir uma postura dinâmica, instigando a mobilização da estrutura cognitiva, para solucioná-los.
Também é possível destacar o incentivo para o trabalho em grupos ou equipes, de forma que os estudantes colaborem uns com os outros e interajam com o material disponibilizado para o estudo. Nessa ótica, as metodologias ativas favorecem a troca de informações, o debate e a reflexão dos estudantes acerca do conteúdo abordado (ARAÚJO et al., 2017; SASAKI e JESUS, 2017; ESPINOSA, ARAUJO e VEIT, 2016; ESPINOSA et al., 2017; PARREIRA, 2018).
No entanto, foi possível verificar a escassez de estudos acerca das metodologias ativas no ensino de Física e, os poucos que encontrados, ainda são recentes. O gráfico 01 destaca a quantidade de trabalhos por periódicos consultados e é possível concluir que há muito espaço para pesquisa nessa área do conhecimento, pois existe carência de publicação de artigos relacionados ao uso das metodologias ativas no ensino de Física.
A análise dos artigos nos ofereceu a descrição de cinco tipos de metodologias ativas que foram, em sua maioria, testadas e analisadas, tanto no Ensino Médio como no Ensino Superior, com o intuito de verificar as possíveis contribuições para o ensino de um conteúdo específico de Física (ARAÚJO et al., 2017; SASAKI e JESUS, 2017; ESPINOSA et al., 2017; PARREIRA, 2018). Ao considerar que o trabalho pedagógico do professor de Física ainda aborda uma metodologia tradicional de ensino e devido à falta de literatura sobre métodos ativos e subsídios que possam orientar o professor para a preparação de aulas mais dinâmicas, Espinosa, Araujo e Veit (2016), apresentaram em sua pesquisa a metodologia ativa TBL caracterizando o método e detalhando aspectos que podem auxiliar o professor na implementação de uma proposta ativa de ensino.
Considerando que, segundo Berbel (2011), as metodologias ativas são potencialmente capazes de despertar a curiosidade à medida que os alunos se inserem no contexto da aprendizagem e são constantemente estimulados pelo
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professor à participação protagonista nos estudos, pode-se afirmar que tais metodologias correspondem às expectativas da inovação no ensino de Física.
## Referências
ARAUJO, A. V. R.; SILVA, E. S.; JESUS, V. L. B.; OLIVEIRA, A. L. Uma associação do método Peer Instruction com circuitos elétricos em contextos de aprendizagem ativa. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 39, n. 2, e2401, 2017. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/rbef/v39n2/1806-1117-rbef-39-02-e2401.pdf>. Acesso em: 12 dez. 2017.
BERBEL, N. A. N. As metodologias ativas e a promoção da autonomia de estudantes. Semina: Ciências Sociais e Humanas, Londrina, v. 32, n. 1, p. 25-40, jan./jun. 2011. Disponível em:
<http://www.uel.br/revistas/uel/index.php/seminasoc/article/view/10326/10999>.
Acesso em: 15 setembro de 2017.
BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais (Ensino Médio). Brasília: Ministério da Educação, Secretaria de Educação Básica. 1998. Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ciencian.pdf>. Acesso em: 09 janeiro 2018 (Parte III - Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias).
ESPINOSA, T.; ARAUJO, I. S.; VEIT, E. A. Aprendizagem Baseada em Equipes (Team-Based Learning): um método ativo para o Ensino de Física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 33, n. 3, p. 962-986, dez 2016. Disponível em: <https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/21757941.2016v33n3p962/33015>. Acesso em: 12 dez. 2017.
ESPINOSA, T.; SELAU, F. F.; ARAUJO, I. S.; VEIT, E. A. Medidas de autoeficácia discente e métodos ativos de ensino de física: um estudo de caso explanatório. Revista de Enseñanza de la Física . v. 29, n. 2, p. 7-20, 2017. Disponível em: <https://revistas.unc.edu.ar/index.php/revistaEF/article/view/18800/18656>. Acesso em: 4 jan. 2018.
PARREIRA, J. E. Aplicação e avaliação de uma metodologia de aprendizagem ativa (tipo ISLE) em aulas de Mecânica, em cursos de Engenharia. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 40, n. 1, e1401, 2018. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/rbef/v40n1/1806-1117-rbef-40-01-e1401.pdf>. Acesso em: 4 jan. 2018.
SANTOS, E. A. Uma proposta de aula de óptica para o ensino médio baseada em metodologias de ensino ativas. 2017. 74 f. Dissertação (Mestrado - Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física). Universidade Estadual de Santa Cruz. Ilhéus. 2017.
SASAKI, D. G. G.; JESUS, V. L. B. Avaliação de uma metodologia de aprendizagem ativa em óptica geométrica através da investigação das reações dos alunos. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 39, n. 2, e2403, 2017. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/rbef/v39n2/1806-1117-rbef-39-02-e2403.pdf>. Acesso em: 12 dez. 2017.
VALENTE, J. A. A sala de aula invertida e a possibilidade do ensino personalizado: uma experiência com a graduação em midialogia. In: BACICH, Lilian; MORAN, José (Org). Metodologias ativas para uma educação inovadora: uma abordagem teórico-prática. Porto Alegre: Penso, 2018.
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