Universidade Federal de Roraima Departamento de Física Mestrado Profissional em Ensino de Física. Fundamentos Teóricos em Ensino e Aprendizagem

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1 Universidade Federal de Roraima Departamento de Física Mestrado Profissional em Ensino de Física. Fundamentos Teóricos em Ensino e Aprendizagem O métodos da pesquisa em Ensino de Física Prof. Dr. Héctor José García Mendoza w3.dmat.ufrr.br/~hector 1 Esta apresentação tem como base principal o autor Moreira, M. A. (2011). Teorias de Aprendizagem (2ª ed.). 1 São Paulo: EDU.

2 Definição de Pesquisa A Pesquisa é um conjunto de processo sistemático, crítico e empírico que se aplica ao estudo de um fenômeno. As pesquisa em ensino deve ter como foco principal a aprendizagem dos alunos, a sua vez, faz parte das pesquisas educacionais. 2 (Moreira, 2011)

3 Mapa conceitual sobre pesquisa em ensino Pesquisa em Ensino Fenômenos de interesse procura responder questões sobre Relacionados a Currículo Ato de Ensinar Aprendizagem Contexto do do Avaliação do do 3 (Moreira, 2011)

4 Classificação da Pesquisa Abordagem do problema Quantitativas Qualitativas Mistas Os objetivos. Exploratória Descritiva Correlacionada Explicativa Procedimentos Experimental Quase Experimental Pre-Experimental Teoria Fundamentada Etnográficos Pesquisa Ação Narrativos Estudo de Caso Entre outros 4 (Sampieri, 2010)

5 Segundo a abordagem do problema Enfoque quantitativo: Usa a coleção de dados para provar hipóteses, com base na medição numérica e no análise estadística, para estabelecer padrões de comportamentos e provar teorias (objetivo, dedutivo). Enfoque qualitativo: Utiliza a coleção de dados sem medição numérica para descobrir ou afinar perguntas de investigação no processo da pesquisa. São gerados hipóteses durante o estudo ou ao final deste. (subjetivo, indutivo). Enfoque misto: É o conjunto de processos sistemáticos, empíricos e críticos de pesquisa que implicam a coleção e análise de dados, assim como a integração e discussão conjunta, para realizar inferências de toda a informação coletada e alcançar um maior entendimento do fenômeno estudado. 5 (Sampieri, 2010)

6 Diferencias enquanto a suas caraterísticas, processos e intenção Características quantitativas Elementos Características qualitativas Mede fenómenos Utiliza estatísticas Prova hipóteses Análise de causa - efeito Características Explora fenômeno em profundidades Se conduze em ambientes naturais Os significados se extraem dos dados Não se fundamenta na estatística. Sequencial Dedutivo Provatório Analisa a realidade Generalização de resultados Controle sobre os fenômenos Precisão Replica Predição Processos Intenção Indutivo Recorrente Analisa múltipla realidade objetiva Profundidade de resultados Amplitude Riqueza interpretativa Contextualizar o fenômeno 6 (Sampieri, 2010)

7 Comparação enquanto o problema, revisão bibliográfica, coleta e análise de dados e relatório Características quantitativas Processos fundamentais geral da pesquisa Caracterizas qualitativas Orientação para a descrição, predição e explicação Especifico e fechado. Dirigido para dados medíveis ou observável O problema Orientação para exploração, a descrição e o entendimento Geral e amplo Dirigido as experiências dos participantes Rol fundamental Justificativa para o problema e a necessidade de estudo Revisão da literatura Rol secundário Justificativa para o problema e a necessidade do estudo Instrumentos predeterminados Dados numéricos Números considerados de casos Coletas de dados Os dados emergem pouco a pouco Dados em textos e/ou imagem Números relativos de casos 7 (Sampieri, 2010) continua...

8 Comparação enquanto o problema, revisão bibliográfica, coleta e análise de dados e relatório Características quantitativas Processos fundamentais geral da pesquisa Caracterizas qualitativas Análises estatísticos Descrição de tendências, comparação de grupos ou relação entre variável Comparação de resultados com predições e estudos prévios. Análise dos dados Análise de textos e materiais audiovisuais Descrição, análise e desenvolvimento do tema Significado profundo do tema Estándar e fixo Objetivo e sem tendências Relatório de resultados Emergente e flexível Reflexivo e com aceitação de tendência 8 (Sampieri, 2010)

9 O processo quantitativo Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5 Ideias Problema Revisão bibliográfica e marco teórico Alcance segundo os objetivos Hipóteses e variáveis Relatórios dos resultados Análise dos dados Coletas de Dados Definição e seleção da amostra Modelo da pesquisa (procedimentos) Fase 10 Fase 9 Fase 8 Fase 7 Fase 6 9 (Sampieri, 2010)

10 Nascimento de um projeto de pesquisa (Fase 1) iniciam com ideias que Projeto de Pesquisa Ajudam a resolver problema Aportam conhecimentos Geram interrogações para que é Objetivas no Enfoque quantitativo devem ser aproximar-se a realidade que é Subjetivas no Enfoque qualitativo Novas Alentadoras Emocionantes Inspiradoras cujas fontes são para que é Experiências Materiais escritos Materiais Audiovisuais Teorias Conversas Internet Intersubjetivas no Enfoque misto 10 (Sampieri, 2010)

11 O problema quantitativo (Fase 2) os critérios de seleção são Formulação do problema quantitativo os elementos são Relação entre variáveis Seja medível ou observável Delimitar o problema Formular como pergunta deve-se implica Afinar ideias Objetivos Pergunta da pesquisa Justificativa Viabilidade do estudo Deficiência no conhecimento sobre o estudo 11 (Sampieri, 2010)

12 O marco teórico Fase 3 Elaboração do Marco Teórico Proporciona o estado da arte Sustento Teórico funções Orientar o aluno Prevenir erros Ampliar o horizonte Estabelecer a necessidade da pesquisa Motiva novos estudos Ajuda a formular hipóteses Prover de um marco de referência 12 suas etapas são Revisão literatura (deve seletiva) Adoção o desenvolvimento de uma teoria da ser têm fontes depende organiza-se suas fases são Teoria desenvolvida Varias teorias desenvolvidas Generalizações empíricas Descobrimentos parciais Guias não pesquisadas ou ideias vagas Ramificação do índice Mapeio de tema e autores (mapa conceitual) Primarias Secundarias Terciarias Revisão Detecção Consulta (Sampieri, 2010) Extração e recopilação Integração

13 Alcance da pesquisa quantitativa - Fase 4 Pesquisa Quantitativa tem Alcances Resultam da revisão da literatura e da perspectivas do estudo Depende, dos objetivos do pesquisador para combinar os elementos no estudo são Exploratórios Pesquisam problemas poucos estudados Indagam desde uma perspectiva a inovadora Ajudam a identificar conceitos promissórios Preparam o terreno para novos estudos Descritivos Considera ao fenómeno estudado e seus componentes Medem conceitos Definem variáveis Explicativos Determinam as causas dos fenômenos Geram um sentido de entendimento São sumamente estruturados Correlacionais Oferecem predições Explicam as relações entre variáveis Quantificam relações entre variáveis 13 (Sampieri, 2010)

14 Estatísticas De estimação De correlação De diferença de medias Alternativas Descritivas Correlacionais Diferencia de grupos Causais De investigação Descritivas Correlacionais Diferencia de grupos Causais (Causa-Efeito) Nulas Descritivas Correlacionais Diferencia de grupos Causais A Hipóteses - Fase 5 tipos suas caraterísticas são Hipóteses São explicações, tentativas da relação entre duas ou mais variável. Suas funções são: Guiar o estudo Proporcionar explicações Apoiar a prova de teorias se formulam Referir-se a uma situação real Suas variável o término devem ser compreensível, preciso e concreto As variável devem se definida conceitualmente e operacionalmente. As relações entre variável devem ser claras e verosímil Os términos ou variável, assim como as relações entre elas, devem ser observável Devem relacionar-se com técnicas disponível para provarse 14 (Sampieri, 2010) Segundo o alcance do estudo Exploratório: Não se formulam Descritivo: Quando se prognóstica um fato ou dado Correlacionais: Se formulam hipóteses correlacionais Explicativo: Se formulam hipóteses causais

15 Fase 6: Modelos Modelos da Pesquisa (Procedimentos) Tipos Experimentais Proposito Experimentos Quase- Experimento Responder pergunta de pesquisa Alcançar os objetivos Provar Hipóteses Manipulação intencional de variáveis (Independente) Medição de variáveis (depende) Controle e validez Dois ou mais grupo Mínimo controle Pre-experimentos Grupos Intactos Transversais Caraterística: Coleta de dado num único momento. Tipos: Exploratórios, descritivos, correcionais - casuais Não Experimentais Evolutivos Proposito:Analisar câmbios durante o tempo. Tipos:Tendências, evolutivos de tempos e painel 17 (Sampieri, 2010)

16 Amostra (Subgrupo de uma população) Se utiliza por economia de tempo e recursos Implica definir a unidade de analises Requere delimitar a população para generalizar resultados e estabelecer parâmetros Seleção da Amostra- Fase 7 Requer precisar da amostra o tamanho Probabilística Selecionar elementos da amostra por médio de: Listado ou marco amostral Procedimentos poder ser Seus tipos são: Amostra aleatória simples Amostra estratificada Amostra por racimo ou cluster Seleciona participante por uns Não Probabilística ou vários propósitos. Não se pretende que os casos sejam representativos da população. 16 (Sampieri, 2010)

17 implica Coleta de dados Coleta de Dados Fase 8 Confiabilidade procedimentos Medida da estabilidade Medida das forma alternativas ou paralelas Método das metades compartidas Medida das coexistência interna Instrumento para medir variáveis e conceitos seus requisito são Validez Validez de conteúdo Validez de critério Validez de construto fases Objetividade Categorias de analises Unidades de analises tipos Observação Redefinições fundamentais Revisão da literatura Identificar variáveis indicadores Tomada de decisões e Analise de conteúdo Construção do instrumento Prova piloto Versão final do instrumento Questionários Treinamento do pessoal Aplicação do instrumento. 17 Escala de atitudes (Sampieri, 2010) Contextos Entrevista pessoal ou telefônica Auto ministrado Perguntas Abertas Fechadas Escala de Guttman Escala de Likert Diferencial Semântico

18 Os programas SPSS Minitab Stats R Analises de dados utilizando através da Analise de Dados Fase 9 Descritiva Distribuições de frequências Medida de tendência central Medida de variabilidade Gráficos e Pontuações z Média Mediana Moda Intervalo Desvio Estandar Variância etapas são Selecionar o programa Executá-lo Explorar os dados Avaliar a confiabilidade e validez Analises estatístico descritivo Analises estatístico inferencial Apresentar os resultados Estatística Inferencial Paramétrico Não Paramétrico Coeficiente de correlação Regressão Linear Prova t Prova de diferencia de proporções Análise de variâncias Entre outros Chi quadrada Wilcoxon-Mann-Whitney Kolmogorov-Smirnov Teste das medianas Teste de McNemar Entre outros 18 (Sampieri, 2010)

19 Relatórios dos resultados Descreve a pesquisa Comunica os resultados é necessário definir Relatórios dos Resultados Fase 10 Acadêmico Portada Sumario Resumo Introdução Revisão da literatura e marco teórico Método Resultados Discussão Referências Anexos O receptor ou usuário O Contexto a elaboração deve basear-se em Possiblidades criativas Elementos gráficos Manuais de estilo de publicações (APA, ACS Style, Chicago Style, ABNT, etc) Não acadêmico Portada Sumario Resumo executivo Método (Abreviado) Resultados Conclusões Anexos 19 (Sampieri, 2010)

20 O processo qualitativo Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5 Ideias Problema Entrada Inicial no campus Modelo da pesquisa (procedimentos) Definição e acesso a amostra Literatura existente (Marco de referencia) Relatórios dos resultados Interpretação dos resultados Análise de Dados Coletas de Dados Fase 9 Fase 8 Fase 7 Fase 6 20 (Sampieri, 2010)

21 Deve considerar: Objetivos Pergunta da pesquisa Justificativa e visibilidade Exploração das deficiências no conhecimento do problema Propor a amostra inicial: Os participantes Onde se coletarão os primeiros dados Conduza a: Definir conceitos e variáveis Coletar dados através da observação Imersão no ambiente Confirmar ou ajustar a amostra Problema de Pesquisa Ingresso no campo: Explorar o contexto selecionado. Considerar a conveniência e acessibilidade Apoiando-se: Nota de campos Diário de campos Fotografia e médios audiovisuais Revisão da literatura é útil para: Detectar problemas chaves. Dar ideias sobre métodos de recolecção de dados e analises. Considerar erros de outros. Conhecer as diferentes formas de abordar o problema. Melhorar o entendimentos dos dados e aprofundas as interpretações. 11 INICIO DA PESQUISA QUALITATIVA Que é um processo: Indutivo Interpretativo Iterativo e recorrente Cujos resultados são: Descrição do ambiente Revisão do problema Categorias Hipóteses nascente As hipóteses: Não se provam estaticamente. Geram durante o processo.

22 Amostra na pesquisa qualitativa Se guia por um ou vários propósitos Amostra: Se determina durante ou despois da imersão inicial. Pode-se ajustar em qualquer momento. Não é probabilística Não busca generalizar Busca tipos de casos ou unidades que se encontram no ambiente ou contexto Se número de propões a partir de:: Saturação de categorias Natureza do fenômeno Entendimento do fenômeno. Capacidade de coleção e analises. 12 Tipos De voluntários De expertos De casos tipos Por quotas Orientadas pela pesquisa quantitativas Diversas o de máxima variação Homogêneas Em cadeias ou por redes De casos extremos Por oportunidades Teorias conceituais Confirmativas De casos importantes Por conveniências

23 Teoria Fundamentada Pesquisa Ação Estudos de casos Etnográfica Modelos da pesquisa qualitativa Narrativos Fenomenológica Hermenêutica A triangulação 13

24 Coleta e analises de dados na pesquisa qualitativa Coleta de dados O pesquisador é um instrumento Se dá em ambiente naturais. Não se mede variável. Buscar obter dados que se converteram em informação e conhecimento Ocorrem em forma paralela Amostra Analises de dados Se inicia com a estruturação de dados, através de: A organização de dados Transcrição do material E requere de caderno de análise para documentar o processo Suas ferramentas são principalmente: Biografias e histórias vividas Documentos e registros e artefatos Grupos de enfoques Entrevistas Observação Anotações e caderno de campos Análises do material Critérios de validez e confiabilidade: Dependência Credibilidade Transferência Confirmabilidade Se auxilia em programa computacionais como: Atlas.ti Descision Explorer Etnograph Nvivo Que requere da codificação de Primeiro nível (comparar unidades) Segundo nível (comparar categoria) Para criar categoria Interpretação de resultados Desenvolver padrões Gerar hipóteses, explicações e teorias

25 Seus elementos são: Descrição narrativa Suporte de categoria Relações entre categoria Seus objetivos são: Descrever o estudo Fundamentar o analises Comunicar os resultados Indicar estratégias Os tipos de relatórios depende: As razões do estudo Os usuários e leitores Contexto acadêmico Contexto não acadêmico Elaboração e estilo: ABNT APA Chicago Style 15 Relatório de resultado do processo qualitativo Estrutura Introdução Cap. I Fundamentação Teórica Cap. II Fundamentação Metodológica. Cap. III Analises e Discussão de Resultado Conclusões Sugestões Bibliografia Anexos

26 Os enfoques da Pesquisa Puramente Qualitativos Qualitativos Mistos QUAL - quan Puramente Quantitativos Quantativos Mistos QUAN - qual Mistos Puros QUAL - QUAN A Pesquisa Qualitativa tem enfoque predominante A Pesquisa Quantitativa tem enfoque predominante Mesmo Status 26 (Sampieri, 2010)

27 Tempos dos Métodos Concorrentes Sequencial Método Quan + Método Quan ou Qual + Método Qual ou Quan Método Qual 27 (Sampieri, 2010)

28 A resolução de problema como metodologia ensino do conceito de limite fundamentado na teoria de Galperin em estudantes de bacharelado e licenciatura em Matemática na UFRR Problema Será que aplicação a utilização da resolução como metodologia de ensino melhorará o aprendizagem dos conceito de limite fundamentada na teoria formação por etapa das ações mentais nos estudantes dos estudantes do curso de bacharelado e licenciatura em matemática da UFRR? Objetivos Analisar se a utilização da resolução como metodologia de ensino melhorará o aprendizagem dos conceito de limite fundamentada na teoria formação por etapa das ações mentais nos estudantes dos estudantes do curso de bacharelado e licenciatura em matemática da UFRR? G1 Y 0 X 0 X 1 Y 1 X 2 Y 2 G2 Y Y Y 5 Legenda: G1: Grupo Experimental G2: Grupo de Controle Y i : Aprendizagem, X i : Novo Método de Ensino, Instrumentos: Provas de lápis e papel e observação na sala de aula Y 0 vs Y 1 vs Y 2 e Y 3 vs Y 4 vs Y 5 Y 0 vs Y 3 e Y 1 vs Y 4 e Y 2 vs Y 5 Procedimentos Pre-experimentos (QUAN) Quase-experimento (QUAN) Pesquisa Ação (QUAL) Teoria Fundamentada (QUAL) 28 Sequencial Quan/Qual + Qual/Quan Concorrente (Sampieri, 2010) QUAN/Qual + Qual/QUAN

29 Estudo de Caso Unidade de Análise Aprendizagem Amostra Alunos da Educação Básica e Superior de Roraima Coleta de dados Observação Prova de lápis e papel Entrevistas Questionários Modelo Teoria Fundamentada Modelo Pesquisa Ação. Modelo Pesquisa Ação. Analises dos Resultados Relatório Caso Individual 29

30 Formulação do problema Imersão inicial no problema ou necessidade e seu ambiente (por parte do pesquisador) 1º Ciclo: Identificar o problema Coleta de dados sobre o problema Gerar categorias, temas e hipóteses Desenvolvimento do plano: objetivos, estratégias, ações recursos e programação de tempos 2º Ciclo Elaborar um plano Coletar dados Ajustar o plano ou parte deste e voltar à implementar Colocar em execução o plano 3º Ciclo Implementar e avaliar o plano Coletar dados para avaliar o plano Tomar decisões, redefinir o problema e gerar novas hipóteses Revisar o plano e seus efeitos 30 Novos ajustes, decisões e redefinições, novos diagnósticos, ciclo se repete 4º Ciclo Retroalimentação Coletar dados e voltar a avaliação o plano com ajustes

31 Problema Explicar o processo de assimilação (aprendizagem) através da RP O professor deve conhecer o contexto onde se realiza a aprendizagem 1º Ciclo: Identificar a situação problema da aprendizagem Gerar categorias, tema e hipóteses sobe o nível de aprendizagem dos estudantes segundo os objetivos Coleta dados sobre o processo de assimilação (aprendizagem) através da RP (diagnóstico inicial) Planejamento (Plano de ensino e de aula) 2º Ciclo: Elaborar um Plano Resolução de problema como metodologia de ensino. Coletar dados adicionais (diagnóstico inicial) Ajustar a RP como ME segundo as etapas do processo de assimilação (aprendizagem) Colocar em execução o a RP como metodologia de ensino 3º Ciclo: Avaliar a RP como metodologia de ensino Corrigir o processo de assimilação (aprendizagem) Coletar dados sobre o processo de assimilação (aprendizagem) (avaliação formativa) Revisar o processo de assimilação (aprendizagem) 31 Novos ajustes, decisões e redefinições, novos diagnósticos, ciclo se repete 4º Ciclo Retroalimentação da RP como metodologia de ensino Coletar dados para voltar avaliar a RP como metodologia de ensino (avaliação final)

32 Coleta de dados (provas de lápis e papel, observação, questionário) Organização dos dados e informação segundo os casos e as etapas mentais de formação das ações Iterativo Prepara os dados para análises, ou seja, transcrever as observações, prova de lápis e papel. Simultaneamente Revisão dos dados (leitura e observação), ou seja, ter um panorama segundo as etapas mentais. Além da unidade análise aprendizagem descobrir outras unidades se existir. Codificação do primeiro nível da unidade análise aprendizagem Descrever as categorias que emergirem do primeiro nível Descrever as categorias que emergirem do segundo nível 32 Gerar teorias, hipóteses e explicações sobre: Explicar se a aplicação da atividade de situações problema em sistema de equações lineares, fundamentado na teoria de formação por etapas das ações metais de Galperin, melhorará a aprendizagem dos alunos de 2º ano da escola Ana Libória..

33 Estrutura de um Relatório de Pesquisa Introdução Formulação do Problema Objetivos Hipóteses (Se houver) Justificativa Capitulo 2 Fundamentação Teórica Revisão Bibliográfica Marco Teórico em que fundamenta o trabalho Capitulo 3 Procedimentos Metodológicos Classificação da pesquisa segundo o problema, objetivo e os procedimentos. Determinar as variáveis e/ou categorias de analises Modelos de Pesquisas Amostra Instrumentos Validade da Pesquisa Capitulo 3 Analises dos Resultados Resultados Analises Conclusões Recomendações Anexos 33

34 Referência Bibliográfica Hernández Sampieri, Roberto; Fernández Collado, Carlos; Baptista Lucio, María Pilar.(2010). Metodologia de la Investigación. (5ª ed.). México: Mc- GrawHill. Mendoza, Héctor J. García (2009). Estudio del efecto del sistema de acciones en el proceso de aprendizaje de los alumnos en la actividad de situaciones problemas en Matemática, en la asignatura de Álgebra Lineal, en el contexto de la Facultad Actual de la Amazonia. Dissertação doutoral publicada, Faculdade de Humanidade e Ciência na Educação, Universidade de Jaén, Espanha. Moreira, Marco Antônio (2011). Metodologia de Pesquisa em Ensino. Porto Alegre: LF. w3.dmat.ufrr.br/~hector 34 (Sampieri, 2010)