Conceptual bridges: a didactic sequence for teaching Electromagnetism in High School as a proposal to introduce Modern Physics

Authors

  • Marcello Ferreira Universidade de Brasília - UnB
  • Olavo Leopoldino da Silva Filho Universidade de Brasília http://orcid.org/0000-0001-8078-3065
  • Israel Marinho Araújo Universidade de Brasília - UnB
  • Margarida Irene da Rocha de Meneses Universidade de Brasília - UnB
  • Helena Célia de Souza Sacerdote Universidade de Brasília - UnB

DOI:

https://doi.org/10.26512/rpf.v3i3.28862

Keywords:

Conceptual fields. Electromagnetism. Modern physics.

Abstract

In the research field of physics teaching there are a wide literature regarding the possibilities and obstacles to include topics of XXth Century physics (and beyond) in brazilian High School. However, these researches are disperse, generally sustaining just their own approach and, sometimes, proposing only specific approaches.Thus, the literature indicates that we seem far from having modern and contemporaneous physics (MCP) as a meaningful part of the curricula. The present work deals with the theoretical bases of learning using the Conceptual Field Theory of Vergnaud, as a means do sustain, in a systemic way, the possibility that historical and philosophical elements of Science (and of physics) can begin to play a structrual role in planning a course or in the curriculum, instead of working just as a context for teaching disciplines, thus giving meaning to more advanced areas of physics. As a concrete example of these ideas, we presesnt an experimental instructional product (didactic sequence) using the teaching of Electromagnetism by means of Maxwell’s equations from a historical and phenomenological approach. We found, after the application of the didactic sequence, that one of the major problems in addressing MCP comes
from the absence of a unified narrative, which does not bypass the metaphysical, ontological and epistemological conflicts of the field. We thus criticize the traditional curriculum for, in general, segment the various fields of physics and, thus, make it structurally more difficult whichever pedagogical trial to teach topics that were originally developed by the unification or superation of one worldview.

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Author Biography

Olavo Leopoldino da Silva Filho, Universidade de Brasília

imagem2.jpg INSTITUTO DE FÍSICA, UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA.

  • Formação: Dr. em Física, Mestre em Física, Mestre em Filosofia, Bacharel em Física, Matemática, Ciências da Computação e Filosofia.
  • Interesses: História da Física, Filosofia da Física, Ensino de física, Fundamentos de Mecânica Quântica.
  • Atuação Profissional: Professor Associado do Instituto de Física da Universidade de Brasília - UnB
  • Membro efetivo do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF), Pólo 01
  • Coordenador de Licenciatura em Física - Instituto de Física, Universidade de Brasília - Universidade Aberta do Brasil (UAB)

References

FORATO, T. C. de M. A natureza da ciência como saber escolar: um estudo de caso a partir da história da luz. 2009. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo.

HIGA, I.; OLIVEIRA, O. B.. A experimentação nas pesquisas sobre o ensino de Física: fundamentos epistemológicos e pedagógicos. Educar em Revista, n. 44, p. 75-92, 2012.

MOREIRA, M. A. A teoria dos campos conceituais de Vergnaud, o ensino de ciências e a pesquisa nesta área. Investigações em ensino de ciências. Porto Alegre. Vol. 7, n. 1 (jan./mar. 2002), p. 7-29, 2002.

OSTERMANN, F.; MOREIRA, M. Antonio. Uma revisão bibliográfica sobre a área de pesquisa Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio. Investigações em ensino de ciências, v. 5, n. 1, p. 23-48, 2016.

______. et al. Fundamentos da física quântica à luz de um interferômetro virtual de Mach-Zehnder. Revista electrónica de enseñanza de las ciencias. Ourense. Vol. 8, no. 3 (2009), p. 1094-1116, 2009.

POLITO, A. M. M. A construção da estrutura conceitual da física clássica. São Paulo: editora livraria da física, 2016.

TERRAZAN, E. A. A inserção da Física moderna e contemporânea no Ensino da Física na Escola de Segundo Grau. Atas da V Reunião Latino Americana de Educação em Física, 1992.

VERGNAUD, G. La teoría de los campos conceptuales. Recherches en didactique des mathématiques, v. 10, n. 2, p. 3, 1990.

Published

2019-12-23

How to Cite

FERREIRA, Marcello; SILVA FILHO, Olavo Leopoldino da; ARAÚJO, Israel Marinho; ROCHA DE MENESES, Margarida Irene da; SACERDOTE, Helena Célia de Souza. Conceptual bridges: a didactic sequence for teaching Electromagnetism in High School as a proposal to introduce Modern Physics. Journal of the Physics Teacher, [S. l.], v. 3, n. 3, p. 119–137, 2019. DOI: 10.26512/rpf.v3i3.28862. Disponível em: https://periodicos.unb.br/index.php/rpf/article/view/28862. Acesso em: 23 nov. 2024.

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