SIMULAÇÃO E MODELAGEM
COMPUTACIONAIS COMO AUXÍLIO À
INTERPRETAÇÃO DE
GRÁFICOS DA CINEMÁTICA
Ives Solano Araujo
Marco Antonio Moreira
Eliane Angela Veit
UFRGS
I Encontro Estadual e Ensino de Física
Novembro de 2005
Gráficos da cinemática, ou seja, ...
Por que o estudo de gráficos da
cinemática ?
•
em um gráfico uma grande quantidade de
informações pode ser resumida
•
a compreensão de conteúdos de Física requer a
construção e interpretação de gráficos
•
gráficos da cinemática são os primeiros abordados
no ensino de Física
•
professores costumam usar gráficos como se os
alunos os compreendessem, mas muitas vezes
isto não é verdade
Referencial Teórico
•
Ausubel
•
Vygostky
Nesta aula:
•
dificuldades de aprendizagem na interpretação
de gráficos da Cinemática
•
atividades de modelagem e simulação
computacionais serão trabalhas pelos
participantes
Dificuldade 1: Visão de gráficos como
fotografias do movimento
1: Visão de gráficos como
fotografias do movimento
Dificuldade
Observar o movimento simultaneamente com o
traçado do gráfico não ajuda a vencer esta
dificuldade. (Beichner)
Dificuldade 2: Confusão entre altura e
inclinação
Onde a velocidade á máxima?
Dificuldade 3: Confusão entre
variáveis cinemáticas
Em quantos pontos as velocidades dos
automóveis A e B é a mesma?
Dificuldade 4: Erros quanto à
determinação de inclinação de linhas
que não passam pela origem
Dificuldade 5: Desconhecimento do
significado das áreas abaixo das
curvas cinemáticas
Qual o significado físico da área em azul?
Dificuldade 6: Confusão entre
área/inclinação/altura
Dificuldades dos estudantes em interpretação
de gráficos da Cinemática:
Dificuldades
1) Visão de gráficos como fotografias do movimento
2) Confusão entre altura e inclinação
3) Confusão entre variáveis cinemáticas
4) Erros quanto a determinação de inclinação de linhas
que não passam pela origem
5) Desconhecimento do significado das áreas abaixo
das curvas cinemáticas
6) Confusão entre área/inclinação/altura
BEICHNER; McDERMOTT
Objetivos das atividades
computacionais construídas
Referências
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•
ARAUJO, I. S.; VEIT, E. A; MOREIRA, M. A. Atividades de modelagem
computacional no auxílio da interpretação de gráficos da Cinemática Rev. Bras.
Ens. Fís., v. 26, n. 2, p. 179 - 184, 2004.
BEICHNER, R. J. The effect of simultaneous motion presentation and graph
generation in a kinematics lab. Journal Research in Science Teaching, New
York, v. 27, n. 8, p. 803-815, Nov. 1990.
BEICHNER, R. J. Testing student interpretation of kinematics graphs.
American Journal of Physics, Woodbury, v. 62, n. 8, p. 750-768, Aug. 1994.
BEICHNER, R. J. The impact of video motion analysis on kinematics graph
interpretation skills. American Journal of Physics, Woodbury, v. 64, n. 10, p.
1272-1277, Oct. 1996.
BRASSEL, H. The effect of real-time laboratory graphing on learning graphic
representations of distance and velocity. Journal of Research in Science
Teaching, New York, v. 24, n. 4, p. 385-395, Apr. 1987.
McDERMOTT, L. C.; ROSENQUIST, M. L.; van ZEE, E. H. Student
difficulties in connecting graphs and physics: examples from kinematics.
American Journal of Physics, Woodbury, v. 55, n. 6, p. 503-513, June 1987.