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Iniciação Cientifica Junior na PUC/SP e o desenvolvimento de atividades experimentais em Física utilizando o Classmate PCs
Sumário
1. Introdução ............................................................................................. 2
2. Dificuldades encontradas para encaminhamento do projeto FAPESP .... 6
3. Sobre o programa de Iniciação Científica Junior- Projeto Piloto realizado
em 2008. ......................................................................................................... 8
4. Recursos Didáticos utilizados e estratégias para o desenvolvimento dos
projetos dos estudantes – Projeto Piloto 2º semestre de 2008 ...................... 13
5. Projeto Iniciação Cientifica 2009 .......................................................... 26
5.1 Como surgiu a parceria com a Intel ....................................................................... 26
5.2 Classmate PCs e o projeto UCA – Um Computador por Aluno .............................. 29
O que muda na modalidade de aprendizagem 1:1? ........................................................ 33
5.4 Metodologia e estratégias de Ação do projeto de Iniciação Cientifica Junior em parceria com a Intel .......................................................................................................... 35
5.5 Por que Experimentos em Física de baixo custo usando os Classmate Pcs são
importantes ...................................................................................................................... 37
5.6 Novo Projeto de Iniciação Cientifica Junior em parceria com a Intel. ................... 40 5.7 Apresentação das equipes e descrição geral de cada projeto ............................... 49
5.8 Resumo das atividades Desenvolvidas................................................................... 54
5.9 O que devemos apresentar para a Intel ................................................................ 60
6. Resumo das Atividades desenvolvidas pelos estudantes ...................... 63
7. Conclusões e Etapas Futuras ................................................................ 73
8. Referências Bibliográficas .................................................................... 77
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1. Introdução
Durante dois anos desenvolvemos o “Projeto de extensão
Instrumentação para o Ensino de Física a partir dos recursos didáticos
oferecidos pela “EXPERIMENTOTECA para o Ensino Médio”, que possibilitou
envolver professores da rede pública e que visava dentre outros objetivos,
levar para as escolas um laboratório de Física desenvolvido pelo Centro de
Ciências de Divulgação Cientifica e Cultural – CDCC da USP/SP e que foi
doado a PUC como resultado de um trabalho nosso em parceria para o seu
desenvolvimento.
Para assegurar um maior alcance do projeto, estabelecemos uma
parceria com a Coordenadoria de Estudos e Normas Pedagógicas - CENP por
intermédio do prof. Luis Fabio Simões Pucci da Equipe de Física - Ensino
Médio (Secretaria de Estado da Educação de São Paulo) que autorizou o
curso de atualização “Experimentoteca em Física no Ensino Médio” com
carga horária de 65 horas tanto para o 2º semestre de 2007 quanto para o 1º
e 2º semestre de 2008. Para cada curso de atualização oferecido
estabelecemos o compromisso de encaminhar um relatório detalhado a
CENP das atividades desenvolvidas de forma a propiciar a homologação. Este
procedimento garante aos professores um certificado emitido pela CENP e
PUC/SP podendo ser contabilizado para a promoção na carreira.
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Foram capacitados no 1º e 2º semestre de 2008 e 2º semestre de
2007 cerca de 30 professores que constituíram três grupos de trabalho com
encontros realizados nos laboratórios do Centro de Exatas da PUC/SP todas
às 5a feiras das 14:00 às 17:00 horas. Com este projeto pretendíamos atingir
cerca de 20 escolas públicas e somente em duas versões do curso atingimos
pelo menos o dobro deste número.
O quadro abaixo mostra o alcance do projeto
Tabela 1
Número de
professores Escolas
com Lab. de
Física
com Lab. de
Informática
número de
alunos
28 33 21 24 13589
Para maior detalhamento acerca destes dados acesse o endereço:
http://experimentoteca.blogspot.com/2009/07/apresentacao-
workshop-laboratorios-de.html
Nos três semestres foram envolvidas 33 escolas e cerca de 14000
alunos puderam ser privilegiados direta ou indiretamente através do
desenvolvimento deste projeto.
A partir dos relatórios encaminhados pudemos notar que os cursos de
atualização desenvolvidos tiveram impacto significativo nos procedimentos
de ensino dos professores, fornecendo-lhes subsídios para que utilizem
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recursos experimentais com segurança em suas aulas além de reforçar
conteúdos já esquecidos e habilidades até então não desenvolvidas.
Além de possibilitar aos professores inserir aulas experimentais em
suas escolas, durante estes cursos os professores tiveram a oportunidade de
aprender a construir gráficos em Excel e BrOffice, bem como obter equações
de regressão. Muitos deles nunca haviam tido a oportunidade de utilizar
planilhas ou quaisquer outros softwares gráficos e se sentiam constrangidos
em admitir o total desconhecimento no manuseio destes softwares.
Sentimos que este pequeno upgrade possibilitou aos professores maior
segurança e despertou o interesse em explorar esta nova ferramenta,
inserindo-a também em suas aulas como um complemento adicional o que
sem duvida já representa um salto qualitativo.
Foi objetivo do projeto de extensão desenvolvidos nos anos de 2007 e
2008 criar uma estrutura que garantisse uma interação prolongada
Universidade/Escola, através de ações que levem à construção conjunta de
uma sistemática de atividades de atualização e reflexão sobre a prática
pedagógica. Pretendeu-se com isso a valorização profissional dos docentes,
orientando-os para mudanças de postura em sua praxis, que incorporem
novas tecnologias educacionais e aulas experimentais.
Para isso foi fundamental a formação de profissionais multiplicadores e
semeadores que dominassem conscientemente as inovações científicas e
tecnológicas, incorporando-as ao ensino público de massa. Consideramos
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que os professores que concluíram estes cursos de atualização
representaram exatamente estes profissionais multiplicadores.
Uma evidência disso é que seis dos professores que concluíram estes
cursos continuaram conosco constituindo um grupo de trabalho na PUC/SP
com a finalidade de desenvolver atividades que por um lado possibilitem
divulgar os recursos da Experimentoteca para outros professores da rede
publica e por outro envolver alunos do ensino médio em atividades de
investigação e pesquisa em um projeto de Iniciação Cientifica Junior sob
nossa supervisão.
A ação, agora junto aos alunos da rede pública, possibilitou uma nova
frente de trabalho e deu origem a este novo projeto de extensão.
Para o desenvolvimento destas atividades (divulgação da
Experimentoteca e projeto de IC Jr) elaboramos um projeto FAPESP (em
anexo) no programa especial “Melhoria do Ensino Publico” protocolo
09/50913-7.
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2. Dificuldades encontradas para encaminhamento
do projeto FAPESP
De modo a consolidar a equipe constituída por professores da rede
publica pesquisadores da PUC/SP elaboramos o projeto FAPESP com o
objetivo de criar um programa permanente de pesquisas e produção e
divulgação de recursos para o Ensino das Ciências da Natureza e da
Matemática com enfoque interdisciplinar na PUC/SP em parceria com a
CENP. Este programa deverá contemplar a continuidade tanto da
capacitação docente quanto do acompanhamento e conseqüente avaliação
dos impactos propiciados na implantação dos recursos didáticos oferecidos
pela EXPERIMENTOTECA. Além disso, pretendemos dar continuidade ao
programa de Iniciação Científica Junior da PUC/SP a partir do qual seja
possível investigar expectativas, objetivos e práticas da formação científica
de estudantes do ensino médio no âmbito universitário.
Este projeto prevê em seu orçamento a aquisição de equipamentos
permanentes como dois conjuntos completos de kits de Física da
Experimentoteca, projetores multimídia, notebook, impressora dentre
outros, no valor de R$55.194,99, material de consumo no valor de
R$1.697,00 e seis bolsas de aperfeiçoamento pedagógico EPIII perfazendo
um total de R$41.709,60.
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O projeto foi encaminhado a Assessoria de Recursos Internacionais
(ARI) da PUC/SP em setembro de 2008.
Imaginávamos que a resposta chegaria após aproximadamente seis
meses e que, portanto até fevereiro de 2009 já contaríamos, em caso de
aprovação, com os recursos solicitados.
No entanto, o projeto só foi encaminhado por correio a FAPESP
inicialmente em dezembro de 2008, já que a ARI estava sobrecarregada com
a apresentação de relatórios de gestão da reitoria que se encerraria em
novembro de 2008.
Em janeiro de 2009 o processo retornou a PUC/SP para algumas
complementações orçamentárias e outros esclarecimentos.
Em março de 2009 a FAPESP entrou com novos formulários e
novamente o processo retornou para a apresentação do projeto nos novos
formulários.
Finalmente o projeto foi protocolado em abril de 2008.
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3. Sobre o programa de Iniciação Científica Junior-
Projeto Piloto realizado em 2008.
Durante o 2º semestre de 2008 iniciamos na PUC/SP um programa de
Iniciação Cientifica Junior em que seis professores da rede publica que
fizeram o curso de atualização de professores trouxeram três alunos ( da 3ª e
2ª series) do Ensino Médio com o desafio de desenvolver projetos que
deveriam ao final daquele semestre ser aplicados em suas escolas de origem.
Tanto os alunos quanto os professores trabalharam voluntariamente,
sem nenhum auxilio ou bolsa.
A tabela 2 mostra dados como, escolas em que o professor trabalha e
região de São Paulo em que cada escola se localiza, número de alunos, série
ministrada, dentre outros
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Tabela 2
Nome
Completo
Alessandro
W. Daniel
Orivaldo G.
De Mello
Roger
Willians
Correa
Ethel
Mazur
Camargo
Manoel R.
do
Nascimento
Formação Licenciado em Matemática
Licenciado em Matemática e física
Lice
nciado em
Física
Lice
nciada em
Física
Licen
ciado em
matemática
e física
Região/escola Oeste/EE Ivani Maria Pael
E.Dom Pedro- particular
Poá/E.E. Padre Simon Switzar
E.E.
Profa.
Alayde D.
Couto
Macedo
Cen
tro/Sul EE
Profº
Gualter da
Silva
Sul 2
/E.E.
Josephina
Cintra
Damião
Série 1º 2º 3º EM 2º 3º EM 1º 2º 3º EM 1º 2º 3º EM 1º 2º 3º EM
Número de alunos
280 450 350 720 400
Número total de aulas
62 20 20 20 33
Tema que está abordando
Leis de Newton
Calorimetria
Eletricidade
Calorimetria
Eletricidade
Leis de
Newton
Calorimetria
Eletricidade
Leis de
Newton
Calorimetria
Eletricidade
Trabalho e
energia
Termodinâmica
Resistores
Escola tem laboratório de física?
Sim Sim Não Sim Não
Escola tem lab. de informática?
Sim Sim Não Sim Em construção
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Neste projeto piloto contamos com a participação de cerca de 30
alunos do Ensino Médio e cada professor exerceu o papel de orientador de
dois grupos com três estudantes das 2ª e três das 3ª séries.
Durante o 2º semestre de 2008 estes estudantes participaram de uma
serie de atividades na PUC/SP que tinham como o objetivo prepará-los para
de desenvolver um Projeto de Física, sob orientação do professor, para
implantação em suas escolas.
Outra característica importante deste trabalho está ligada ao fato de
que os projetos desenvolvidos pelos estudantes apresentaram uma conexão
com os temas estruturadores da nova reforma curricular que vem sendo
implantada no estado de São Paulo e propostos nos PCNs+. A tabela 3 mostra
os temas propostos bem como a sua distribuição em cada série e em cada
semestre letivo.
1ª série 2ª série 3ª série
1º semestre Movimentos variações e conservações.
Calor, ambiente e usos de energia
Equipamentos Elétricos
2º semestre Universo, Terra e vida
Som, imagem e comunicação
Matéria e Radiação
Tabela 3: Temas estruturados propostos nos PCNs+ e na nova curricular para a rede
pública de ensino do estado de São Paulo. Destacamos os temas relativos a este 2º
semestre e m particular com os alunos das 2ª e 3ª séries.
Um trabalho guiado por temas estruturadores permite estabelecer
condições favoráveis para que o ensino e aprendizagem sejam construídos
em ambientes de aprendizagens colaborativos, já que todos os estudantes
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independentemente de suas escolas de origem deverão desenvolver projetos
dentro de um mesmo tema.
Esta ação permite ao professor e estudantes construírem e
aprimorarem os recursos didáticos disponíveis para a o ensino de uma Física
voltada à realidade de cada escola e que emerge dos anseios e necessidades
da comunidade.
Tais procedimentos permitem estabelecer, um compromisso social
entre a equipe constituída pelo professor orientador-estudantes e, a
comunidade escolar possibilitando ao estudante que a sua formação
científica seja acompanhada por uma efetiva participação social e solidária.
Para acompanhamento e divulgação do projeto criamos um blog
http://www.iniciacaocientificajr.blogspot.com/ em que pode-se acompanhar
as atividades realizadas pelos alunos bem como as palestras proferidas ao
longo do semestre.
As três fotos a seguir mostram aplicações realizadas nas escolas e
divulgadas nos blogs de cada professor orientador
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Fig.3.1: apresentação do aluno de Iniciação Científica Jr., Sidnei, e seu grupo na Mostra Cultural do Colégio Chalupe, em Barueri - SP. Nov. 2008. http://pic-profroger.blogspot.com/ - Prof. Roger W. Correa
Fig.3.2: Alunos do 2º ano apresentando trabalho na Escola Rui Barbosa
sob a orientação do prof. Alessandro W. Daniel http://pic-
profalessandro.blogspot.com/
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Fig.3.3: Alunos da 3ª série aplicando experimento sobre espectroscopia
sob orientação do prof. Alessandro W. Daniel http://iniciacaocientificajr.blogspot.com/2008/11/aplicaes-na-escola.html
4. Recursos Didáticos utilizados e estratégias para o
desenvolvimento dos projetos dos estudantes – Projeto
Piloto 2º semestre de 2008
A proposta de desenvolver os projetos dos estudantes norteados por
temas é um fator facilitador para desenvolvimento de uma dinâmica de
ensino e aprendizagem colaborativa. Dentro desta perspectiva criamos um
ambiente de aprendizagem virtual (AVA) em que pretendíamos que a
construção de conhecimento se desse através de diferentes formas de
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interação. Além disso, este ambiente nos possibilitou um maior
acompanhamento e orientação dos projetos.
Optamos por criar o blog http://iniciacaocientificajr.blogspot.com/
destinado a publicação e divulgação do material e neste blog todos os
estudantes e professores foram inscritos como autores.
Fig.4.1 Blog do projeto de Iniciação Científica Junior
Durante o segundo semestre de 2008 utilizamos também recursos
experimentais de baixo custo, kits de laboratório de Ciências do CDCC;
EXPERIMENTOTECA e efetuamos uma programação de palestras com
pesquisadores da PUC/SP, com o objetivo de possibilitar aos estudantes
diferentes abordagens sobre os temas estruturadores em foco.
As atividades que desenvolvidas pelos estudantes foram previamente
planejadas pela equipe de professores orientadores e pesquisadores da
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Universidade intercalando oficinas experimentais, desenvolvimento de
relatórios, e participação em workshops e seminários.
No 2º semestre de 2008 foram proferidas três palestras com
pesquisadores da PUC/SP, uma delas relacionadas a Astronomia e
relacionada a interação da Radiação com a Matéria e ainda Energias
Renováveis proferidas pelos professores Walmir Thomazi Cardoso, Ricardo
Andrade Terini e Mario Kawano respectivamente
Alem disso tivemos uma palestra realizada pelo empresário da
empresa Hadron, Guilherme Lopes sobre Fibras Óticas.
A seguir algumas fotos dos palestrantes e alunos.
Fig.4.2 Palestra do prof. Walmir Thomazi Cardoso sobre Historia da
Ciência e Astronomia proferida no dia 28/09/2008
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Fig.4.3 Alunos participando na palestra do prof. Walmir utilizando a
mão como medida em Astronomia.
Fig.4.4 Palestra com o prof. Ricardo Terini sobre Interação da Radiação
com a Matéria proferida no dia 28/09/2008
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Fig.4.5 Alunos na palestra do prof. Ricardo Terini sobre Interação da
Radiação com a Matéria.
Fig. 4.6 Palestra sobre Fibras Ópticas proferida por Guilherme Lopes da
empresa Hadron no dia 30/10/2008.
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Fig. 4.7 Alunos e professores do curso de atualização reunidos na
palestra dobre Fibras Ópticas proferida no dia 30/10/2008.
Fig.4.8 Palestra sobre
Energias Renováveis
proferida no dia
13/11/2008 pelo prof.
Mario Kawano.
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Fig.4.9 Alunos e professores do curso de atualização na palestra sobre Energias Renováveis proferida pelo prof. Mario Kawano no dia 13/11/2008
As oficinas experimentais ocorreram as 5ª feiras das 14 as 17hs nos
laboratórios de Física da PUC/SP onde experimentos relacionados a Ótica
Geométrica e Ótica Física dando conta do tratamento conceitual dos
fenômenos Físicos relacionados aos temas estruturadores previstos para
cada semestre.
A seguir fornecemos algumas fotos que mostram os estudantes e
professores nas Oficinas nos laboratórios de Física da PUC/SP no 2º semestre
de 2008.
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Fig.4.10 Alunos da 2ª série executando experimentos em Ótica Geométrica,
determinação da posição de imagens em espelhos planos através do método de paralaxe. Ao lado direito no computador o Prof. Roger
Fig. 4.11: Alunos da 3ª série executando experimento em Ótica Física,
determinando o numero de sulcos/mm em um CD. Ao centro Prof. Alessandro
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Fig.4.12 Alunos da 3ª série executando experimentos em ótica Física,
determinando a da distancia entre duas fendas. Ao centro Prof. Manoel.
Fig.4.13 Alunos de 3ª série com experimento de interferência. Ao lado direito
Prof. Orivaldo
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Era objeto deste projeto piloto o desenvolvimento de projetos com os
alunos que deveria ser implantado em suas escolas de origem.
As fotos a seguir mostram algumas aulas em que os projetos foram
desenvolvidos na PUC/SP sob a orientação da profa Marisa Cavalcante.
Fig. 4.14 Felipe, aluno do prof. Alessandro, montando receptor de sinais de um
sistema wireless
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Fig. 4.15 Alunas da profa Ethel pesquisando na web experimentos sobre defeitos
da visão – projeto desenvolvido pelo grupo.
Fig.4.16 alunos do prof. Roger discutindo sobre o projeto de um filme sobre luz –
projeto desenvolvido pelo grupo. Ao lado prof. Orivaldo.
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Fig. 4.17 Alunas do prof. Orivaldo pesquisando sobre espalhamento de partículas
alfa – projeto desenvolvido pelo grupo
Fig. 4.18 Alunos do prof. Alessandro desenvolvendo o projeto sobre fibras óticas. A
direita em pé, profa Marisa Cavalcante. Aplicação ver http://pic-
profalessandro.blogspot.com/
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Fig. 4.19 Alunos do prof. Alessandro soldando um circuito com lâmpadas em
paralelo na oficina da PUC/SP
Fig. 4.20 Montagem realizada pelos alunos da profa Ethel no projeto sobre defeitos
da visão.
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Fig.4.21 Alunos da profa Ethel desenvolvendo projeto sobre defeitos da visão.
5. Projeto Iniciação Cientifica 2009
5.1 Como surgiu a parceria com a Intel
O prof. Walmir Thomazi Cardoso, pesquisador do GoPEF/PUC/SP
(Grupo de pesquisa em Ensino de Física da PUC/SP) participou nos anos de
2007 e 2008 na organização do Campus Party no Brasil http://www.campus-
party.com.br/ (Campus Party é considerado o maior evento de inovação
tecnológica e entretenimento eletrônico em rede do mundo. Um encontro
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anual realizado desde 1997 na Espanha, que reúne durante sete dias milhares
de participantes com seus próprios computadores procedentes de diversos
países, com a finalidade de compartilhar curiosidades, trocar experiências e
realizar todo tipo de atividades relacionadas a tecnologia, a cultura digital e
ao entretenimento em rede) teve a oportunidade de conhecer pessoalmente
o Sr José Ramón M. Avalos diretor para o Classmate PC para America Latina.
Tendo em vista que o Gopef desenvolve uma linha de pesquisa
destinada a Novas tecnologias no Ensino de Física em que se utiliza a entrada
de microfone de um PC para efetuar experimentos de Física e sabendo do
nosso interesse em desenvolver projetos de experimentação utilizando os
Classmate PCs, o prof. Walmir estabeleceu uma ponte de contato com o
grupo da Intel para que pudéssemos ser ouvidos e levar ao conhecimento da
empresa os projetos desenvolvidos pelo GoPEF.
No dia 28 de outubro de 2008 estabelecemos o 1º contato por email
com a Intel.
Em novembro iniciamos uma serie de reuniões na Intel e fechamos
uma parceria em que a Intel financiaria o nosso projeto de Iniciação Cientifica
com um total de R$24.000,00 (vinte e quatro mil reais) e a doação de seis
classmate PCs para o desenvolvimento do projeto.
Em troca cada grupo de professores e alunos deve desenvolver ao
longo de um ano de projeto uma à duas aplicações em Física em que os
Classmate possam ser utilizados como instrumento de medida ou aquisição
de dados.
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Após um longo período de negociação com os setores responsáveis
(que se estendeu de março a junho de 2009) um INSTRUMENTO PARTICULAR
DE COLABORAÇÃO (em anexo) foi assinado pelo Magnífico Reitor Prof. Dr.
Dirceu de Mello e encaminhado a Intel para assinatura.
Portanto, estamos desenvolvendo o projeto com recursos próprios e
despesas com papelaria e componentes eletrônicos tem sido realizada pela
coordenação do projeto e professores envolvidos, apesar da ajuda financeira
da empresa Intel ter sido aprovada desde janeiro de 2009 para o
desenvolvimento deste projeto.
Na cláusula 3ª do instrumento particular temos que a distribuição dos
recursos se fará da seguinte maneira:
“Cláusula 3ª - RESPONSABILIDADES DA FUNDAÇÃO
3.1. Com intuito de viabilizar a implementação e desenvolvimento do PROJETO, a FUNDAÇÃO se compromete a:
a) Gerir os recursos financeiros recebidos para o Projeto;
b) Repassar aos seis professores envolvidos no Projeto, mensalmente, a bolsa-auxílio no valor de R$ 250,00 (duzentos e cinqüenta reais), devida
no primeiro dia útil de cada mês, a partir do mês de fevereiro de 2009.
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c) Repassar a profa Marisa Almeida Cavalcante, coordenadora do Projeto
uma parcela de R$2000,00 (dois mil reais) para a compra de um Access
Point (AP), 24 (vinte e quatro) pendrives, material de papelaria e
componentes eletrônicos para o desenvolvimento dos projetos dos alunos.
d) Repassar a Profa. Marisa Almeida Cavalcante, coordenadora do Projeto, uma parcela referente aos custos de tradução no valor de R$ 4000,00 (quatro mil reais).”
No item d observa-se que se destina um valor de R$4.000,00 para
custos com tradução.
O projeto prevê dentre outras coisas que parte do material produzido
deverá ser traduzida para o inglês e será disponibilizado pela Intel em seu site
oficial reservado para a produção de recursos e material didático para o uso
dos Classmate PCs.
5.2 Classmate PCs e o projeto UCA – Um Computador por Aluno
O Projeto UCA é uma iniciativa do Governo Federal que visa distribuir a
cada estudante da Rede Pública do Ensino Básico Brasileiro um laptop
voltado à educação. A intenção do Programa é inovar os sistemas de ensino
para melhorar a qualidade da educação no país. É preciso preparar desde já
os alunos para serem agentes criativos. Dentro desse contexto, acredita-se
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que o laptop seja uma ferramenta fundamental, já que auxilia o aprendiz na
criação e compartilhamento do conhecimento, através da interação na rede
tecnológica. A constante troca de experiências e informações entre os
próprios alunos e entre as crianças e suas comunidades poderá aproximar
Escola e Comunidade, motivando os alunos a produzir conhecimento.
Algumas escolas públicas no Brasil estão desenvolvendo projetos piloto
com o uso tanto dos XO quanto dos Classmate dentre elas podemos citar
Piraí, no Rio de Janeiro e em Palmas, Tocantins, Rio Grande do Sul e São
Paulo.
Três modelos estão disponíveis: Classmate, Mobilis e
XO. Este projeto está direcionado para o uso dos
Classmate.
Uma reportagem sobre o projeto UCA pode ser visto
no link
http://www.youtube.com/watch?v=TEm_6W1ZsY4
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Fig.5.1: Projeto UCA em Tocantins- Para assistir este vídeo
http://www.youtube.com/watch?v=qmKC2ZFgGYk
Uma das Universidades envolvidas no desenvolvimento de projetos
piloto é a Universidade Federal do Rio Grande do Sul através do Laboratório
de Estudos Cognitivos liderado pela Prof.a Dra. Lea Fagundes.
Fig. 5.2 Prof. Lea Fagundes
Criadora do primeiro grupo brasileiro
para estudar o desenvolvimento
cognitivo infantil, Léa Fagundes
afirmou que "o modo de funcionar da
inteligência humana se dá em
construir conhecimento pela
atividade e a interatividade".
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A profa Lea Fagundes, educadora e pesquisadora não vê a tecnologia
em si como uma revolução pedagógica: "se as novas tecnologias forem
implantadas no sistema educacional como ele está hoje, linear,
compartimentado, pouco criativo, não haverá mudanças, será como dourar a
pílula". No caso atual, a comunidade de educadores precisa vencer suas
desconfianças e explorar as possibilidades abertas pela realidade tecnológica.
Em uma entrevista sobre inclusão Digital a profa Lea Fagundes
comenta sobre a inclusão digital. Chama a atenção para o fato de que o
problema da inclusão digital não está apenas aliado ao “acesso a tecnologia”,
mas ao “domínio desta nova tecnologia”. Comenta ainda a necessidade de
mudança da pratica pedagógica com a inclusão de novas tecnologias, para a
pesquisadora o professor passa a ser um orientador na construção do
conhecimento “Introduzir Novas tecnologias é, sobretudo ajudar a formar a
nova inteligência do cidadão da sociedade e do conhecimento”
Fig.5.3 Profa. Lea Fagundes em entrevista no endereço
http://www.youtube.com/watch?v=qSuFro7lMPw
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O projeto UCA traz consigo uma metodologia de aprendizagem por
projetos, ou seja, representa a passagem de um modelo instrucionista de
ensino a uma pedagogia centrada na aprendizagem do aluno. Com os
projetos de aprendizagem (PAs), ao contrário do que acontece nas aulas
tradicionais, são os alunos que escolhem os temas a serem estudados, com
base em suas necessidades e motivações, e os assuntos são trabalhados de
maneira interdisciplinar. A idéia é permitir que os estudantes se tornem
autores de seu conhecimento, passando de receptores à agentes no processo
de aprendizagem. Os professores, por sua vez, substituem o papel de
transmissores de informações pelo de orientadores e parceiros dos
aprendizes.
O que muda na modalidade de aprendizagem 1:1?
As propostas brasileiras anteriores que eram ligadas à informática na
educação tinham como modelo a utilização compartilhada de máquinas em
ambientes de laboratório. Mas esse formato, na maior parte dos casos,
oferecia aos alunos apenas um acesso limitado aos computadores. Muitas
vezes, em escolas com um grande número de estudantes, o acesso individual
às máquinas ficava em torno de uma hora por mês, tempo sem dúvida
insuficiente para que o aluno possa imergir em uma experiência de uso, pois
propicia apenas uma familiarização superficial. Além disso, a escola também
não alterava as suas práticas pedagógicas frente à inserção do computador.
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Não havia, assim, uma relação de apropriação do computador pelo aluno. A
modalidade de aprendizagem 1:1 proporciona, além da mobilidade, a
experiência de uma verdadeira imersão do estudante na cultura digital.
Dentro desta perspectiva surgiu o projeto em parceria com a Intel.
Por um lado está a PUC/SP e o GoPEF (Grupo de Pesquisa em Ensino de
Física) com um programa de Iniciação Cientifica Junior e uma metodologia de
ensino e aprendizagem através de projetos e de outro a Intel com interesse
na produção de recursos pedagógicos que mostrem as potencialidades do
uso dos Classmate Pcs na relação ensino–aprendizagem.
Os projetos piloto com o uso dos Classmate PCs em desenvolvimento
no Brasil estão sendo aplicados em alunos de Ensino Fundamental, não há
pelo que se conhece até o momento, nenhuma pesquisa e desenvolvimento
para alunos de Ensino Médio e tão pouco aplicações na área de Física, daí
também o interesse da Intel no desenvolvimento deste projeto, que pode
representar uma nova contribuição nesta área de conhecimento.
35
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5.4 Metodologia e estratégias de Ação do projeto de Iniciação
Cientifica Junior em parceria com a Intel
È importante salientar que o projeto de extensão inicialmente
encaminhado ao CEPE sofreu algumas alteraçoes, no nosso entender
extremamente positivas que na verdade o diferencia ainda mais dos projetos
desta natureza, pois alem de uma estratégia pedagógica alicerçada no
ensino-aprendizagem que os americanos denominam 'apprenticeschip':
"aprendizagem através da prática e na presença de um mestre" também
contribui para implementação de novas tecnologias nas escolas brasileiras,
visto que os experimentos propostos poderão ser reproduzidos por outros
professores se valendo de recursos mínimos e de fácil aquisição.
É de conhecimento público o fraco desempenho dos nossos estudantes
em avaliações que visam determinar o grau de compreensão,
principalmente, nas Ciências Naturais. Isso foi constatado em recentes
pesquisas realizadas pelo Programa Internacional de avaliação de estudantes
(Pisa), conduzido pela Organização das Nações Unidas para a Educação, a
Ciência e a Cultura (UNESCO), que demonstram que a maioria dos jovens
brasileiros não consegue relacionar o que aprendem em sala de aula com sua
vida cotidiana. A questão parece preocupante, uma vez que em 43 países
estudados, o Brasil assume o 42º lugar no ranking das suas aptidões e
conhecimento científico para tarefas relevantes em sua vida futura.
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Iniciação Cientifica Junior na PUC/SP e o desenvolvimento de atividades experimentais em Física utilizando o Classmate PCs
Devido às contribuições as quais nos referimos anteriormente, vemos
com bons olhos a ampliação de projetos desta natureza que vem sendo
implantados de forma gradativa nos espaços universitários e centros de
Pesquisa.
É preciso, no entanto salientar um grande diferencial do nosso projeto
que sem dúvida o colocará a frente de iniciativas desta natureza.
Diferentemente dos demais projetos o professor da rede publica também
será envolvido neste processo, fazendo a vez de orientador ao lado de um
pesquisador da Universidade.
Na verdade teremos uma equipe constituída de um professor e
estudantes do ensino médio que juntos assumirão o desafio de desenvolver
projetos voltados ao uso de novas tecnologias utilizando o Classmate como
instrumento de aquisição e análise de dados e que poderão ser aplicados em
suas escolas, sob a supervisão de um pesquisador da Universidade.
Este não é o único diferencial deste projeto, destacamos também uma
orientação construcionista, em que segundo Seymour Papert
“a construção do conhecimento está baseada na realização de uma ação concreta que resulta em um
produto palpável, desenvolvido com o uso do computador, que seja de interesse de quem o
produz. A esse termo freqüentemente se associa o
adjetivo contextualizado, na perspectiva de destacar que tal produto - seja um texto, uma imagem, um
mapa conceitual, uma apresentação em slides - deve
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ter vínculo com a realidade da pessoa ou com o local
onde será produzido e utilizado”.
É importante salientar que a inserção desta nova tecnologia possibilita
dentre outras coisas transformar a sala de aula em um ambiente de
investigação, valorizando os objetivos educacionais e não meramente
instrucionais.
5.5 Por que Experimentos em Física de baixo custo usando os
Classmate Pcs são importantes
Nos últimos anos, o desenvolvimento tecnológico tem facilitado, de
várias maneiras, o nosso cotidiano. Sistemas computacionais estão presentes
não apenas nas residências, mas em todos os lugares que circulamos, no
controle do trânsito, nos supermercados, nas agências bancárias, nos
aparelhos de telefonia celular, etc. Ensinar Física no século XXI pode ser uma
tarefa extraordinária, já que toda a tecnologia que nos rodeia está
intimamente ligada com conceitos físicos essenciais para a compreensão dos
mecanismos básicos de funcionamento de cada um destes sistemas. No
entanto, muitos alunos apresentam grande dificuldade na compreensão dos
fenômenos físicos. Entre as razões do insucesso na aprendizagem em Física
são apontados métodos de ensino desajustados das teorias de aprendizagem
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mais recentes e a falta de meios pedagógicos modernos (Fiolhais &
Trindade,2003).
O uso de Tecnologias de Informação (TI) no ensino tem sido objeto de
estudo em todas as áreas. Nos últimos anos os avanços no uso de TI foram
extraordinários tendo em vista que os computadores se tornaram muito mais
velozes e com maior capacidade de armazenamento e de representação
somando-se a novas interfaces tais como luvas e capacetes de visualização
que nos trouxeram a realidade virtual para sala de aula. Mais recentemente a
técnica “Haptics”, criada em 2003 pela equipe de investigadores do
Laboratório de Realidade Virtual da Universidade de Bufallo, nos EUA e que
nos sentir sensações de tato dos objetos virtuais amplia ainda mais as
possibilidades e em particular em programas de Educação a Distância (EAD)
para portadores de deficiências visuais. Todos estes avanços nos mostram
que o computador pode ser uma ferramenta de valor inestimável para o
aprendizado e pode servir como uma fonte de estimulo e criatividade
inesgotável (Barroso et al., 2006)
Apesar desta grande revolução tecnológica, as salas de aula da grande
maioria das escolas brasileiras ainda estão bem distantes deste universo e o
ensino de Física ainda continua desconectado deste mundo tão fascinante
que nos cerca. Os recursos computacionais em geral se restringem no uso de
simulações, editoração de textos, planilhas de cálculo e internet para
pesquisa de trabalhos escolares. A possibilidade de utilizar o computador
como um instrumento de medida ainda é desconhecida pela grande maioria
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dos nossos professores, até porque em geral sistemas de aquisição
automática de dados disponíveis no mercado, ainda apresentam um custo
elevado para a realidade das escolas da rede pública brasileira.
Ao longo dos últimos anos muitos trabalhos têm sido realizados no
sentido de apontar possibilidades de inserção desta tecnologia e dentre elas
se encontra a utilização de placas de som como interface de aquisição de
dados. A maioria destes trabalhos utiliza a entrada de joystick em que
sensores analógicos e digitais podem ser conectados. No sitio da
Universidade Federal do Rio Grande do Sul pode-se inclusive baixar softwares
que permitem a coleta de dados a partir da porta game, o que favorece
muito a inserção desta tecnologia. Nos últimos anos, no entanto os
computadores vêm utilizando cada vez mais a porta USB (Universal Serial
Bus) e suas placas de som apresentam mais a conexão DB15 o que tem
limitado a utilização desta tecnologia para a aquisição de dados.
É possível ainda montar interfaces de aquisição e com linguagem
simples de programação como o Q.Basic, por exemplo, obter a um custo bem
reduzido um sistema bastante eficiente de coleta e analise de dados. No
entanto os professores em sua grande maioria não têm formação em
eletrônica básica tão pouco em linguagem de programação para possibilitar o
uso destas interfaces.
Para suprir todas estas dificuldades desde o ano de 2005 que iniciamos
na PUC/SP o desenvolvimento de sistemas de aquisição que utilizam a
entrada de microfone, para a coleta de dados. Estes sistemas serão utilizados
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neste projeto propiciando o uso de novas tecnologias na maioria das escolas,
até mesmo aquelas que não dispõem de grandes recursos financeiros.
Os alunos e professores envolvidos deverão ao longo deste projeto
desenvolver material instrucional e disponibilizá-lo na web de modo que
outros professores possam implantar a tecnologia proposta em suas escolas.
5.6 Novo Projeto de Iniciação Cientifica Junior em parceria com
a Intel.
Após pelo menos dois meses de reuniões na Intel elaboramos um
projeto que atendesse as especificações da empresa. Ou seja, tivemos que
“aprender a escrever” um projeto com uma linguagem direcionada a uma
empresa. Entre idas e vindas o projeto final assumiu a formatação que se
segue.
1. Título do Projeto: Iniciação Cientifica Junior na PUC/SP e o
desenvolvimento de atividades experimentais em Física utilizando o
Classmate PCs
2. Área de inserção: Ensino de Física
3. Resumo:
Os avanços tecnológicos propiciaram nos últimos anos, maiores
velocidades de processamento aos computadores além de um aumento
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substancial em suas capacidades de armazenamento de dados. Observou-se
também uma redução crescente no seu custo o que propiciou o acesso de
uma parcela significativa da população brasileira. Apesar do uso crescente
dos computadores pelos alunos e das grandes potencialidades que esta
tecnologia pode nos oferecer ele ainda é pouco utilizado como instrumento
de medida em laboratórios de Física, quer pela falta de informação dos
professores dos recursos oferecidos, quer pela dificuldade em adquirir
interfaces e softwares de aquisição.
A inserção desta nova tecnologia para muitos ainda é algo muito
distante, e muito difícil. No entanto desde o ano de 2003 o GoPEF/PUCSP
(Grupo de pesquisa em ensino de Física) apresenta uma linha de pesquisa de
desenvolvimento de pesquisas sistemas de aquisição extremamente simples
em que os sinais são coletados através da entrada de microfone dos
microcomputadores. A análise e coleta de dados são realizadas através de
versões shareware e/ou freeware de softwares de análise de som disponíveis
na rede mundial de computadores.
Levando em conta a simplicidade dos sistemas propostos e os bons
resultados apresentados, acreditamos que esta tecnologia desenvolvida na
PUC/SP contribui de maneira significativa para uma nova abordagem no
ensino de Física no século XXI permitindo transformar a sala de aula em um
ambiente de investigação, valorizando os objetivos educacionais e não
meramente instrucionais. Neste projeto pretendemos desenvolver ao longo
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de um ano um conjunto de 10 a 12 atividades experimentais utilizando a
placa de som dos Classmate para a coleta e analise de dados.
Como o nosso objetivo é, sobretudo mostrar quanto a inserção destas
novas tecnologias podem contribuir para o aprendizados dos alunos tais
atividades deverão ser desenvolvidas dentro de um programa de Iniciação
Cientifica Junior em Física. Assim cada professor deverá orientar três alunos
que ao longo do ano devem não apenas desenvolver as atividades propostas,
mas quando possível aplicá-las em suas escolas de origem.
Ao professor caberá a tarefa de estabelecer um plano de aula e
especificar as habilidades e competências que podem ser desenvolvidas
assim como os conteúdos que podem ser explorados e aos alunos a
investigação dos fenômenos físicos, a construção do sistema de coleta de
dados, processamento e analise dos resultados.
4. Objetivos:
Desenvolver atividades experimentais a partir de sistemas de baixo
custo que permitam utilizar computadores como instrumentos de coleta e
análise de dados em laboratórios didáticos de Física
Analisar i impacto do uso de novas tecnologias no processo de ensino e
aprendizagem de Física com alunos e professores da rede publica de ensino
Possibilitar o desenvolvimento de um programa de Formação Científica
no Ensino Médio a partir do qual seja possível investigar expectativas,
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objetivos e práticas da formação científica de estudantes do ensino médio no
âmbito universitário.
5. Metodologia
Cada professor deverá orientar no máximo três alunos com o objetivo
de projetar e construir todo o instrumental necessário para a execução de
atividades experimentais de baixo custo utilizando os Classmate PCs como
instrumento de coleta e analise de dados
Ao professor caberá a tarefa de elaborar um plano de aula, mostrando
as habilidades e competências que podem ser desenvolvidas a partir do
experimento, assim como os conteúdos que podem ser explorados e, que
deverão estar em consonância com a grade curricular em vigência.
Aos alunos a tarefa de construir o sistema, investigar o fenômeno físico
envolvido coletar e analisar os dados e elaborar relatórios.
Cada etapa do desenvolvimento deverá ser registrada e documentada
para posterior divulgação na web.
6. Pesquisadores da Universidade responsáveis:
Professoras: Marisa Almeida Cavalcante (coordenação)
Cristiane Rodrigues Caetano Tavolaro
7. Equipe: professores da rede pública de ensino
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Alessandro W. Daniel
Orivaldo G. De Mello
Roger Willians Correa
Ethel Mazur Camargo Lopes Lima
Julio Lamon
Rossana Leandro
Julio Lamon
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Resumo de algumas atividades que serão desenvolvidas
Uso de Fotosensores na
entrada de microfone
Uso de microfone Uso de sinais de
indução magnética
Uso da saída de Áudio
• Experimentos em
Mecânica: informações
cinemáticas e
dinâmicas
• Experimentos que
possibilitam
compreender a
tecnologia wireless
• Experimentos em
Física Moderna que
permite a
compreensão de
lâmpadas de descarga
em gases
• Experimentos que
possibilitam
compreender os
mecanismos de
produção da fala
• Experimentos que
permitem
determinar a
velocidade do som
• Experimentos que
possibilitam
conectar os
impulsos sonoros a
experimentos em
mecânica
• Permite estudar
fenômenos
associados ao
eletromagnetismo
clássico.
• Permite estudar
as propriedades
magnéticas de
materiais
associadas a
conceitos de
Física Moderna
• Permite estudar
fenômenos relacionados
a oscilações e estados
estacionários em cordas.
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Cronograma de atividades
1ª etapa: Discussão e elaboração do cronograma de atividades que
será desenvolvido com os alunos, incluindo aulas experimentais, participação
dos estudantes em seminários e palestras com pesquisadores da
Universidade,dentre outras.
2ª etapa: Oficina para os professores envolvidos sobre a tecnologia
que será desenvolvida: sistemas de aquisição de dados.
3ª etapa: Definição dos parâmetros de avaliação e registro do
professor orientador para acompanhamento do aprendizado de cada aluno
4ª etapa: Definição dos critérios que serão adotados para a seleção
dos estudantes candidatos a participar do programa de iniciação cientifica
Junior da PUC/SP
5ª etapa: Inicio das atividades com os estudantes: Oficina Aquisição de
dados e Oficina web 2.0
6ª etapa: definição do projeto associado ao tema estruturador (grade
curricular) do 1º semestre e desenvolvimento do projeto sob orientação do
professor da rede publica.
7ª etapa: Entrega do relatório parcial dos estudantes aos professores
orientadores que devem revisá-los.
8ª etapa: Aplicação do projeto desenvolvido nas escolas
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9ª etapa: Desenvolvimento de material instrucional para publicação na
web da atividade desenvolvida pela equipe.
10ª etapa: Apresentação da coordenação do projeto dos resultados
parciais na INTEL.
11ª etapa: definição do projeto associado ao tema estruturador (grade
curricular) do 2º semestre e desenvolvimento do projeto sob orientação do
professor da rede publica.
12ª etapa: Orientação sobre elaboração de pôster que cada grupo de
alunos do Ensino Médio deverá apresentar na Semana Academica da PUC/SP.
13ª etapa: Analise dos impactos do projeto e avaliação das estratégias
para ampliação e aperfeiçoamento do projeto.
14ª etapa: Workshop com a apresentação de todas as atividades
desenvolvidas e resultados alcançados.
15ª etapa: Entrega de Relatório final a I
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Tabela Cronograma
Etapa 02/09 03/09 04/09 05/09 06/09 07/09 08/09 09/09 10/09 11/09 12/09 01/10
1ª x x
2ª x x
3ª x x
4ª x
5ª x x
6ª x x x
7ª x
8ª x
9ª x x
10ª x
11ª x x x x x x
12ª
13ª x x x
14ª x
15ª x
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5.7 Apresentação das equipes e descrição geral de cada projeto
Blog do projeto: http://picjrintelpucsp.blogspot.com
Para o desenvolvimento de cada projeto de iniciação reservamos
encontros presenciais no Campus de Exatas da PUC/SP as 5ª feiras das 14h30
até as 17h00. A tabela abaixo mostra a relação dos alunos participantes e os
orientadores correspondentes bem como o endereço do blog criado pelas
equipes.
Tabela 5.1
Professor Projeto
Rossana Leandro Experimentos de indução magnética: informações cinemáticas a partir de fenômenos associados ao eletromagnetismo clássico. Sinais de indução na entrada de microfone
Alunos Blog da equipe
Amabilie Yasmin Mendonça http://picintel-profrossana.blogspot.com/
Jéssica Carvalho
Yasmim Shantala Oliveira
Professor Projeto
Ethel Mazur Fenômenos relacionados a oscilações e estados estacionários em cordas e em radiações eletromagnéticas. Utilizando a saída de audio
Alunos Blog da equipe
Natali Roberta L de Oliveira http://picintel-profethel.blogspot.com/
Jonatas Fogaça Montenegro
Willian Silva Baldini
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Tabela 5.1: mostra os integrantes de cada equipe, nome do projeto, sistema de aquisição que se utiliza para o seu desenvolvimento e o endereço de cada
blog , em que maiores informações podem ser obtidas. Alem dos blogs cada
equipe criou um grupo de trabalho no Windows Live para disponibilizar arquivos e todo material eventualmente produzido.
Professor Projeto
Alessandro W. Daniel Experimentos que permitem determinar a velocidade do som e compreender os mecanismos de produção da fala, utilizando a entrada de microfone.
Alunos Blog da equipe
Bruna alves Freire Teixeira http://picintel-profalessandro.blogspot.com/
Oscar Hugo L Falchetto
Jhonny Antunes Machado
Professor Projeto
Orivaldo G. De Mello Experimentos que possibilitem compreender a tecnologia da transmissão ótica de sinais e sistemas wireless. Utilizando fotosensores a entrada de microfone
Alunos Blog da equipe
Tatiane Aparecida D de Brito http://picintelproforivaldo.blogspot.com/
Raphaela Rodrigues
Ricardo Guedes de Oliveira
Professor Projeto
Roger Willians Correa Experimento de queda livre informações Utilizando foto sensores conectados à entrada de microfone
Alunos Blog da equipe
Irisnelda Alves de Matos http://picintel-profroger.blogspot.com/
Sarah Rocksone Santos
Danillo L S de Carvalho
Professor Projeto
Julio Lamon Experimentos para estudar o comportamento de lâmpadas incandescentes e luminescentes quanto à freqüência da rede elétrica. Utilizando fotosensores na entrada de microfone
Alunos Blog da equipe
Alexandre P de Almeida http://picintel-profjulio.blogspot.com/
Giuliane Roncoleta Yunes
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A seguir mostraremos algumas fotos de cada uma das equipes
trabalhando nos seus projetos:
Fig. 5.4.1 Prof Orivaldo e as estudantes Tatiane e Raphaela
Fig. 5.4.2: Profa Rossana e os estudantes Amabile e Jonatas ( no momento o estudante Jonatas entrou na equipe da profa Ethel e em seu
lugar temos as estudantes Yasmin e Jessica)
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Fig. 5.4.3: Prof. Julio e os estudantes Alexandre e Giuliana
Fig.5.4.4: Prof. Alessandro e os estudantes Bruna e Oscar (de costas o
estudante Johny)
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Fig. 5.4.5: Profa Ethel e os estudantes Natalie e Joás (este estudante desistiu do projeto por dificuldades financeiras)
Fig.5.4.6: Prof. Roger e os estudantes; Sarah, Iris e Danillo
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5.8 Resumo das atividades Desenvolvidas
O relatório da Profa Cristiane Tavolaro apresenta uma descrição mais
detalhada das atividades desenvolvidas, neste relatório, portanto,
apresentarei apenas um resumo para situar o leitor em que etapa do projeto
nos encontramos e quais serão os próximos passos.
As etapas cumpridas até o momento foram as seguintes:
1ª etapa - Prevista: Discussão e elaboração do cronograma de
atividades que será desenvolvido com os alunos, incluindo aulas
experimentais, participação dos estudantes em seminários e palestras com
pesquisadores da Universidade, dentre outras.
O que foi cumprido: Durante o 1º semestre não realizamos nenhuma
palestras com pesquisadores. A única palestra proferida foi com o
representante da Intel Alan Markham
Fig. 5.4.7 palestra realizada
por Alan Markham (ao
centro) no dia 23-04-2009
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2ª etapa Prevista: Oficina para os professores envolvidos sobre a
tecnologia que será desenvolvida: sistemas de aquisição de dados.
O que foi cumprido: A oficina foi desenvolvida e consistiu em
apresentar o principio de funcionamento de conversores analógicos-digitais
e apresentar propostas de utilização de sistemas de aquisição de dados a
partir da entrada de microfone. Estas oficinas foram realizadas nos meses de
janeiro, fevereiro e março de 2009.
Fi.5.4.8: Prof. Alessandro e ao fundo prof. Roger na Oficina (foto dia
26-02-09).
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Fig. 5.4.9:Profs: Rossana, Ethel, Julio, Roger, Cristiane e prof.
Alessandro em oficina realizada no dia 12-03-09
Fig. 5.4.10: Profs: Rossana, Orivaldo, Julio (em pé), Roger e Marisa (sentados) dia 05-03-09 – Oficina Novas Tecnologias
http://picjrintelpucsp.blogspot.com/2009/05/oficina-novas-tecnologias-para-o-ensino.html
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3ª etapa Prevista: Definição dos parâmetros de avaliação e registro do
professor orientador para acompanhamento do aprendizado de cada aluno
O que foi cumprido: Foi elaborada uma ficha de acompanhamento de
cada aluno, tabelas para planejamento de cada encontro e um questionário
com os dados dos estudantes. No relatório da profa Cristiane serão
apresentados maiores detalhes acerca deste material. Alem disso a profa
apresenta uma avaliação das respostas dos estudantes ao questionário ,
mostrando as expectativas destes estudantes com relação ao projeto de
Iniciação que participam.
Para possibilitar um maior acompanhamento do processo e
intervenções de cada professor criamos um grupo de trabalho no Windows
live para que todo o material pudesse ser disponibilizado.
4ª etapa Prevista: Definição dos critérios que serão adotados para a
seleção dos estudantes candidatos a participar do programa de iniciação
cientifica Junior da PUC/SP
O que foi cumprido: Decidimos que cada professor adotaria um
processo que melhor se adaptasse a sua realidade, não havendo, portanto
nenhuma imposição do grupo para esta escolha. Assim por exemplo o prof.
Roger aplicou uma pequena prova e selecionou os melhores alunos. Outros
como, por exemplo, o prof Orivaldo escolheu os alunos que apresentavam
maior interesse pela área e deu prioridade aos alunos que participaram do
projeto piloto de 2008 como foi o caso da aluna Raphaela.
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5ª etapa: Inicio das atividades com os estudantes: Oficina Aquisição de
dados e Oficina web 2.0
O que foi cumprido: Realizamos estas oficinas com os estudantes nos dias 02,
09 e 16/04/09. Na Oficina realizada no dia 02/04/09 sobre web 2.0 cada
equipe criou o seu blog e um grupo de trabalho no Windows Live.
Aprenderam também utilizar o Skydrive do ambiente Windows live, que
consiste em um pendrive virtual, um recurso muito utilizado para
disponibilizar arquivos para download em blogs.
Fig. 5.4.11: Na foto as estudantes
Tatiane e Raphaela, orientandas do
prof Orivaldo
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Fig. 5.4.12: Prof. Alessandro e seus orientandos, Bruna, Oscar e Johny
na oficina web 2.0 foto dia 02/04/09.
Fig. 5.4.13: Prof. Alessandro e
sua orientanda Bruna na oficina
sobre Aquisição de dados.
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6ª etapa: definição do projeto associado ao tema estruturador (grade
curricular) do 1º semestre e desenvolvimento do projeto sob orientação do
professor da rede publica.
O que foi cumprido: Os projetos foram definidos ao final da oficina dos
professores ainda em março. Foram escolhidos por afinidade de cada
professor com o tema.
7ª etapa: Entrega do relatório parcial dos estudantes aos professores
orientadores que devem revisá-los.
Esta etapa ainda não foi totalmente cumprida. Deixamos o mês de
julho para a confecção destes relatórios.
5.9 O que devemos apresentar para a Intel
Na 4ª clausula do Instrumento particular de colaboração temos:
Cláusula 4ª - RESPONSABILIDADES DA PUC/SP
4.1. Com intuito de viabilizar a implementação e desenvolvimento do PROJETO, a PUC se compromete a:
a) Efetuar a seleção e escolha dos alunos que serão atendidos pelo PROJETO;
b) Avaliar os resultados pedagógicos e impactos do PROJETO;
c) Elaborar e compartilhar relatórios mensais sobre o andamento do PROJETO, detalhando as atividades desenvolvidas pelos alunos com uso no classmate PC;
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d) Realizar de 10 a 12 Atividades e os respectivos planos de aula que poderão ser replicados por outros professores e alunos;
e) Realizar apresentação do projeto resumido, com objetivos, métodos e resultado;
f) Elaborar e compartilhar com a Intel Relatório Final em inglês contendo, analise acadêmica do projeto, Planos de aula, Resumo de cada atividade, Conceitos explorados (comunicação, colaboração, comunicação, pensamento analítico etc.. , Conteúdo curricular explorado, tempo de duração da atividade;
g) Disponibilizar links para publicações dos alunos executores (vídeos, fotos, textos, comentários sobre a atividade etc.);
h) Disponibilizar a infra-estrutura física necessária para a ideal implementação e desenvolvimento do PROJETO;
i) Zelar pela guarda e segurança das unidades classmate PC que vierem a ser disponibilizadas para a execução do PROJETO;
j) Gerenciar o uso do classmate PC, de maneira a garantir que os jovens atendidos pelo PROJETO o utilizem exclusivamente para os objetivos do PROJETO;
k) Prestar informações periódicas aos demais PARCEIROS, de maneira a permitir o desenvolvimento do PROJETO em condições ideais, inclusive se houver qualquer problema com o classmate PC, a fim de que seja providenciada a manutenção/substituição necessária.
No compromisso assumido, teremos que ao longo deste ano elaborar
10 a 12 aplicações que utilizem o Classmate como instrumento de medida em
laboratório de Física para o Ensino Médio. Neste 1º semestre
desenvolvemos seis atividades, todas até o momento, concluídas restando
apenas a configuração do relatório dos alunos. Neste relatório os estudantes
mostrarão o que fizeram do ponto de vista experimental apresentando as
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medidas realizadas, o que pesquisaram para compreender o fenômeno físico
estudado e deverão produzir vídeos que possam subsidiar outros professores
a reproduzir o experimento desenvolvido.
De outro lado o professor orientador deverá produzir um plano de aula
a partir do experimento proposto. Cada plano de aula deverá apresentar
cerca de três a quatro laudas que deverão ser traduzidas para o inglês e
disponibilizado no site oficial da Intel.
No mês de agosto está prevista uma apresentação da coordenação do
projeto à Intel. Nesta apresentação devemos mostrar a avaliação parcial dos
resultados pedagógicos obtidos e entregar os planos de aula desenvolvidos
pelos professores com versão em inglês e português.
O acompanhamento de cada projeto já vem sendo efetuada através de
dos blogs criados. Em cada blog os links para os vídeos, relatórios e arquivos
de dados produzidos pelos estudantes deverão ser disponibilizados pelas
equipes e certamente estarão indicados no site da Intel.
Começamos a receber os primeiros planos de aula dos professores e
estamos efetuando sugestões para complementações e correções.
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6. Resumo das Atividades desenvolvidas pelos
estudantes
Convido o leitor a visitar o blog de cada projeto de modo a
acompanhar os resultados parciais das atividades desenvolvidas. Algumas
equipes fizeram vídeos explicativos sobre o experimento, outros
disponibilizaram relatórios imagens e links de sites visitados correlacionados
ao fenômeno estudado. Cada equipe tem o seu próprio ritmo e uma maneira
especifica de expressão e que deve ser respeitado pelos orientadores e
supervisão.
É neste ambiente de respeito à diversidade que este projeto vem
sendo desenvolvido.
A seguir vamos apresentar um resumo e imagens de cada blog
indicando o trabalho que foi desenvolvido. Para cada imagem será fornecido
o link para que o leitor possa visitar estes espaços.
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Equipe orientada pelo Prof. Orivaldo:
Blog da equipe: http://picintelproforivaldo.blogspot.com/
Alunos: Raphaela, Tatiane e Ricardo
Projeto: Estudo do principio de funcionamento de sistemas de
transmissão ótica de sinais e sistemas wireless utilizando a entrada de
microfone.
No blog da equipe existem três vídeos produzidos mostrando como o
experimento foi executado. Alem disso os estudantes disponibilizaram varias
imagens que mostram os sinais coletados
Fig. 6.1: Raphaela, Ricardo e Tatiane veja o vídeo em
http://picintelproforivaldo.blogspot.com/2009_07_01_archive.html
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Equipe do Prof. Alessandro
Blog da equipe: http://picintel-profalessandro.blogspot.com/
Alunos: Bruna, Johny e Oscar
Projeto: Espectro Sonoros e a determinação da velocidade do som
No blog existe: animações, disponibilização de link para artigos
científicos, Resumo de atividades desenvolvidas nos encontros semanais,
vídeos e definição de ondas sonoras. Alem disso os estudantes aprenderam a
disponibilizar relatório para download se valendo dos recursos do ambiente
Windows live.
Fig.6.2: Link para download de relatório disponibilizado no Windows live veja em http://picintel-profalessandro.blogspot.com/2009/06/relatorio-
calculando-velocidade-do-som.html
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Fig.6.2.3: Vídeo explicativo do experimento para a determinação da velocidade do som veja em http://picintel-
profalessandro.blogspot.com/2009_06_01_archive.html
Equipe do Prof. Julio
Blog da equipe: http://picintel-profjulio.blogspot.com/
Alunos: Alexandre e Giuliana
Projeto: Determinação da freqüência da rede utilizando um
fototransistor e a entrada de microfone
No blog os estudantes postaram: Registro das atividades desenvolvidas
em cada encontro, Vídeos sobre o experimento e da apresentação do
trabalho para os demais estudantes participantes do projeto.
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Fig.6.2.4: vídeo da apresentação do projeto para os demais estudantes http://picintel-profjulio.blogspot.com/2009/06/apresentacao-alexandre.html
Fi.6.2.5: vídeo produzido na escola http://picintel-profjulio.blogspot.com/2009/06/experimentos-no-lab-da-ensg.html
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Equipe do Prof. Roger
Blog da equipe: http://picintel-profroger.blogspot.com/
Alunos: Sarah, Iris e Danillo
Projeto: Determinação da aceleração de queda dos corpos utilizando
fotosensor e a entrada de microfone
No blog os estudantes postaram: Links para artigos e sites
correlacionados ao tema. Resultados parciais obtidos e resumo de cada
encontro.
Fig.6.2.6: postagem de links sobre
artigos correlacionados.
Aqui os estudantes estão utilizando o
Windows live, mas o Skydrive do grupo
criado para o grupo. As pastas em que
os artigos foram transferidos estão
protegidas e com acesso restrito.
Esta correção foi sugerida ao grupo e
deverá ser em breve alterada.
http://picintel-
profroger.blogspot.com/2009/06/text
os-relacionados.html
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Fig. 6.2.7: Postagem de um resultado obtido para a aceleração de queda dos corpos. Observe que o valor desta aceleração foi de 973m/s2. http://picintel-
profroger.blogspot.com/2009/06/primeiros-resultados.html
Equipe do Profa. Ethel
Blog da equipe: http://picintel-profethel.blogspot.com/
Alunos: Wilian, Natalie e Joás
Projeto: Ondas em Cordas utilizando a saída de áudio de um PC
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No blog a equipe postou: Links para simulações em sites
correlacionados ao tema. Ainda não há postagem sobre o experimento
propriamente dito.
Nesta equipe as postagens foram bem limitadas e se deram mais por
conta do prof. Orientador.
È importante observar que a entrada do estudante Willian se deu após
quase um mês de desenvolvimento de projeto. Em seguida a estudante
Natalie por problemas de ordem financeira precisou diminuir o ritmo de
Fig 6.2.8: Postagem
realizada por Willian e
disponível no blog
http://xviiisnefnovastecnologias
.blogspot.com/
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atividades de pesquisa e foi contratada, mas conseguiu dispensa para as 5ª
feiras à tarde para continuar dedicando-se ao projeto mesmo com
dificuldade.
O mesmo não aconteceu com o estudante Joás que se afastou
definitivamente do projeto tendo que trabalhar em regime de tempo
integral.
Equipe do Profa. Rossana
Blog da equipe: http://picintel-profrossana.blogspot.com/
Alunos: Jéssica, Amabile e Yasmyn
Projeto: Queda de um imã e a indução magnética
No blog a equipe postou: Links com assuntos correlacionados e
simulações.
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Fig.6.2.9: Postagem realizada por Yasmyn que estabelece um link com uma simulação sobre indução magnética http://picintel-
profrossana.blogspot.com/2009/05/queda-do-ima-em-bobinas-conforme-o-ima.html
Este grupo também sofreu algumas alterações: O estudante Jonatas
iniciou suas atividades neste grupo, no entanto por falta de afinidade com o
tema mudou de equipe e em seu lugar entrou a estudante Yasmyn.
A aluna Jéssica também iniciou suas atividades apenas na terceira
semana.
Convém ainda salientar que o tema em estudo é tratado em geral na
3ª serie do ensino médio e todos os componentes do grupo estão cursando a
2ª serie do ensino médio. Este será, portanto um trabalho muito interessante
para acompanhamento e avaliação, tendo em vista que o 1º contato destes
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estudantes com temas associados à eletricidade e eletromagnetismo se fará
através de uma aprendizagem diferenciada e com uma metodologia
completamente distinta daquela adotada em geral pelas escolas.
7. Conclusões e Etapas Futuras
Até o mês de agosto estaremos fechando as atividades realizadas no 1º
semestre, com os relatórios dos estudantes e planos de aula dos professores
orientadores. Este material servirá de referencia para a elaboração da
apresentação da coordenação na sede da Intel.
No entanto já é possível fazer notar a partir do acompanhamento dos
estudantes pelos orientadores e pela supervisão deste projeto alguns
avanços. Estes resultados, embora parciais, mostram que alem do grande
envolvimento no trabalho de investigação, os estudantes deram um salto
qualitativo em sua formação cientifica, tendo em vista que:
• Muitos aprenderam a analisar e construir gráficos e planilhas.
• A cada encontro os estudantes deveriam apresentar um
pequeno relatório descrevendo as atividades desenvolvidas e
publicá-lo no blog do projeto. Isto contribuiu para uma melhoria
crescente e um maior domínio da linguagem escrita
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• Aprenderam a interpretar dados e buscar informações
relevantes sobre um experimento
• Aumento da maturidade, demonstrado pelo desenvolvimento do
raciocínio, pelo estímulo à descobertas e ao senso crítico, pela
utilização de conceitos de metodologia científica;
• Aprendizado do trabalho em equipe;
• Desenvolvimento de postura adequada ao trabalho em
laboratório, que inclui aumento da capacidade de concentração,
método para a realização de atividades e cuidados na utilização
de materiais e equipamentos
A maioria das equipes teve uma produção considerável e se adaptaram
rapidamente a metodologia de trabalho, publicando com freqüência suas
atividades em seus blogs inclusive utilizando-se de recursos atualizados
como, por exemplo, a chamada “computação em nuvem”, ou cloud
computing.
Ou seja, os avanços tecnológicos em transmissão de
dados e equipamentos de acesso a net estão nos levando para uma era onde os computadores, estas pesadas caixas metálicas com HDs e drives de DVD, serão substituídos por
pequenas caixinhas charmosas que acessarão a Internet em alta velocidade e só. Já que todas as informações do
usuário poderão ser guardadas em HDs digitais, é só uma questão de tempo até que a própria noção de computador
mude de “meu centro de processamento e
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armazenamento de dados” a algo tipo “minha janelinha
para a terra mágica de dados do mundo todo”.
http://insightopedia.wordpress.com/2008/08/25/computa
cao-nas-nuvens-se-der-despejo-de-memoria-fisica-sera-que-chove/
Próximas Etapas
1. Apresentar os resultados parciais obtidos até a presente
data na sede da Intel com pelo menos seis atividades concluídas,
compreendendo desde o relatório detalhado dos estudantes até os
planos de ensino dos professores devidamente traduzidos para o
inglês.
2. Buscar mais recursos junto a Intel para assegurar ao
menos vale transporte para os estudantes, já que tivemos já três
desistências por conta de limitação financeira.
3. Desenvolvimento de equipamento pelos estudantes com
recursos destinados pela Intel para aplicação dos projetos nas
escolas
4. Definição de novos projetos para o próximo semestre
(pelo menos mais quatro novos projetos deverão ser desenvolvidos)
5. Temos a previsão de participação dos estudantes em dois
eventos científicos: Um deles ocorrerá na semana acadêmica , com
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a previsão de apresentação de pôster e a realização de um
workshop para apresentação dos trabalhos a comunidade
universitária. O outro evento será organizado pela Intel e consiste
em um workshop sobre o “Uso dos Classmate nos laboratórios de
Física” para que os professores e estudantes apresentem seus
trabalhos junto aos representantes da empresa e professores
convidados de outras instituições.
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8. Referências Bibliográficas
AMÂNCIO, Ana Maria. Inserção e atuação de jovens estudantes no ambiente
científico: interação entre ensino e pesquisa. (Dissertação de doutorado)
Fundação Oswaldo Cruz Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca
Programa de Pós-Graduação em Saúde Pública, Rio de Janeiro (2004)
MORAES, F. F. & ARMELIN, H. A. A universidade brasileira e a pesquisa. Folha
de São Paulo, 28/5/1995.
BACHELAR, Gaston. A formação do espírito científico. Rio de Janeiro, Editora
Contraponto, 1996.
DEMO, Pedro. Pesquisa – Princípio Científico e Educativo, Cortez, São Paulo,
1996
DEMO, Pedro. Saber Pensar. Cortez Editora, São Paulo, 2001
FREIRE, Paulo. Pedagogia da autonomia: saberes necessários à prática
educativa. Editora Paz e Terra, São Paulo, 2000.
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NEVES, Rosa et alii. Iniciação Científica: vocação de genialidades ou prática
cultural? IN Iniciação Científica: construindo o pensamento crítico, São Paulo,
Cortez, 1999.
MEC - Ministério da educação PCN – Ensino Médio. Orientações Educacionais
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http://www.saopaulofazescola.sp.gov.br/ proposta curricular de Física para
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TOMAZELLO, M.G.C. & SCHIEL, D. O livro da experimentoteca: educação para
as ciências da natureza através de práticas experimentais. Piracicaba:
VITAE/UNIMEP/USP, 2000. v.1 ISBN: 85-901376-1-9
M. F. Barroso; G. Felipe; T. da Silva. (2006) “Aplicativos Educacionais e o
Ensino de Física. Ata do X Encontro de Pesquisa em Ensino de Física,
publicação em
http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/epef/x/atas/resumos/T0113-1.pdf .
Artigos relacionados a sistemas de aquisição de dados aplicados a
laboratórios didáticos de Física
D. F. de Souza; J. Sartori.; M.J. Bell e L.A.Nunes (1998). “Aquisição de dados
e Aplicações Simples Usando a Porta Paralela do Micro PC.” Revista Brasileira
de Ensino de Física, 20, 4, 413-422
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E. Montarroyos e W. Magno, C (2001). “Aquisição de Dados com a Placa de
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M. A. Cavalcante e. C. R. Tavolaro, (2003). “Medindo a Velocidade do Som”.
Física na Escola, 4, 1, 29 - 30
C. E. Aguiar e F. Laudares, (2001). ‘Aquisição de Dados usando Logo e a
Porta de Jogos do PC’. Revista Brasileira de Ensino de Física, 23, 4, 371-379
R. Haag, (2001). “Utilizando a Placa de Som do Micro PC no Laboratório
Didático de Física.” Revista Brasileira de Ensino de Física, 23, 2, 176-183
C. W. Magno. e E.Montarroyos, (2002) “Decodificando o Controle Remoto
com a Placa de Som do PC”. Revista Brasileira de Ensino de Física, 24, 4, 497-
499
M. A. Cavalcante; E. Silva; R. Prado, e R. Haag, (2002). “O Estudo de
Colisões através do Som” Revista Brasileira de Ensino de Física 24, 2, 150-
157 (2002).
G. Dionísio, e C. W. Magno, (2007) “Photogate de baixo custo com a porta
de jogos do PC”. Revista Brasileira de Ensino de Física, 29,2, 287-293
M. A. Cavalcante; A. Bonizzia e L.C. P.Gomes (2008) “Aquisição de dados em
laboratórios de Física; um método simples, fácil e de baixo custo” Revista
Brasileira de Ensino de Física – referi aprovado para publicação.(2008)
Osciloscope and Spectrum Analyser :
http://polly.phys.msu.su/~zeld/oscill.html Página em que se pode efetuar
um download livremente do software. Acesso em 17/07/2009.
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Audacity ,software de análise sonora:
http://audacity.sourceforge.net/download/ Página em que se pode efetuar o
download de um software de edição sonora. Pode-se gravar e analisar sinais
sonoros. Acesso em 17/07/2009
CoolEdit ,software de análise sonora
http://baixaki.ig.com.br/download/Cool-Edit-2000-1-1.htm Página em que se
pode efetuar o download do software de edição sonora Cool Edit. Acesso em
17/07/2009
Sítio da UFRGS: http://www.if.ufrgs.br/cref/ntef/ Página da UFRGS em
Novas Tecnologias de Ensino de Física onde encontramos softwares
desenvolvidos para a aquisição de dados através da entrada joystick da placa
de som. Acesso em 17/07/2009
Cogeae/PUC/SP:
http://www.cogeae.pucsp.br/curso.php?cod=268909&uni=SP&tip=RE&le=E&
ID=23 Página da Coordenadoria Geral de Extensão e Aperfeiçoamento da
PUC/SP onde informações sobre as oficinas de extensão para professores
podem ser obtidas. Acesso em 17/07/2009.
Técnica Haptics: http://haptics.lcsr.jhu.edu/Research Laboratório de
Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologia “Hapitcs”.Acesso em17/07/2009
Técnica Haptics: http://www.hapticssymposium.org/next_conference.htm
página do Simpósio Internacional da Tecnologia “Hapitcs”. Acesso
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81
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Projeto de Extensão: Iniciação Cientifica Junior na PUC/SP e a Experimentoteca em Física no Ensino Médio
Projeto de Extensão: Iniciação
Cientifica Junior na PUC/SP e a Experimentoteca em Física no Ensino
Médio
Relatório Parcial
Profa. Marisa Almeida Cavalcante
GoPEF- Grupo de Pesquisa em Ensino de Física da PUC/SP
Disponível para download e visualização
http://picjrintelpucsp.blogspot.com/search/label/Relatorio%20parcial%202009
Julho de 2009
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