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Tipo: Dissertação
Título: Manual para disciplina eletiva iniciação à astronomia no ensino médio: a física newtoniana e as olimpíadas de astronomia e de foguete pet
Autor(es): Soares, João Carlos Lima
Orientador: Dias, Nildo Loiola
Palavras-chave em português: Ensino de Física;astronomia e astronáutica;mecânica newtoniana;foguete PET;experimentação e investigação
Palavras-chave em inglês: physics teaching;astronomy and astronautics;Newtonian mechanics;PET-bottle rocket;experimentation and inquiry
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Data do documento: 2026
Citação: SOARES, João Carlos Lima. Manual para disciplina eletiva iniciação à astronomia no ensino médio: a física newtoniana e as olimpíadas de astronomia e de foguete pet. 2026. Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026.
Resumo: Esta dissertação apresenta e analisa uma proposta pedagógica para o ensino de Física no Ensino Médio, materializada na elaboração de um manual de construção e lançamento de foguetes PET, desenvolvido para subsidiar a disciplina eletiva de Iniciação à Astronomia, no contexto do Novo Ensino Médio. A proposta fundamenta-se nas teorias da aprendizagem significativa, de David Ausubel, e histórico-cultural, de Lev Vygotsky, e tem como objetivo investigar as contribuições dessa abordagem para a aprendizagem de conceitos da mecânica clássica, com ênfase na mecânica newtoniana, em especial as Leis de Newton, o movimento de projéteis e as forças atuantes, bem como para o desenvolvimento da aprendizagem cooperativa em contexto escolar. A pesquisa caracteriza-se como uma intervenção pedagógica de natureza qualitativa e quantitativa, realizada com estudantes do Ensino Médio de uma escola pública da rede estadual do Ceará, tendo como referência atividades vinculadas à Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica (OBA) e à Olimpíada Brasileira de Foguetes (OBAFOG). O eixo metodológico baseia-se na experimentação científica associada à investigação orientada, estruturada em módulos didáticos que contemplam a construção e o lançamento de foguetes PET, a formulação de hipóteses, a coleta e análise de dados experimentais, bem como o uso de simuladores computacionais, com destaque para o OpenRocket, além de avaliações diagnósticas e formativas e atividades em grupo mediadas pelo professor. Os dados foram coletados por meio de instrumentos avaliativos individuais e coletivos, registros de observação das interações entre os estudantes e análise dos relatórios produzidos ao longo das atividades. A análise dos resultados evidencia que o uso do manual, articulado à experimentação, à investigação e à simulação computacional, favoreceu a mobilização dos conhecimentos prévios, a compreensão dos conceitos físicos abordados e o fortalecimento das interações sociais no processo de aprendizagem, indicando avanços no desempenho conceitual e no engajamento dos estudantes. Conclui-se que o manual constitui um recurso didático viável, de baixo custo e alinhado às orientações da Base Nacional Comum Curricular, contribuindo para a implementação de metodologias ativas no Ensino de Física e para o desenvolvimento da disciplina eletiva de Iniciação à Astronomia.
Abstract: This dissertation presents and analyzes a pedagogical proposal for Physics teaching in upper secondary education, materialized in the development of a manual for the construction and launching of PET-bottle rockets, developed to support the elective course Introduction to Astronomy, within the context of the Brazilian New Upper Secondary Education. The proposal is grounded in David Ausubel’s theory of meaningful learning and Lev Vygotsky’s historical- cultural theory, and aims to investigate the contributions of this approach to the learning of concepts from classical mechanics, with emphasis on newtonian mechanics, particularly Newton’s Laws, projectile motion, and the forces involved, as well as to the development of cooperative learning in the school context. The research is characterized as a qualitative and quantitative pedagogical intervention, carried out with upper secondary students from a public school in the state education system of Ceará, having as reference activities linked to the Brazilian Astronomy and Astronautics Olympiad (OBA) and the Brazilian Rocket Olympiad (OBAFOG). The methodological axis is based on scientific experimentation associated with guided inquiry, structured into didactic modules that include the construction and launching of PET-bottle rockets, hypothesis formulation, experimental data collection and analysis, as well as the use of computational simulators, with emphasis on OpenRocket, in addition to diagnostic and formative assessments and group activities mediated by the teacher. Data were collected through individual and collective assessment instruments, records of observation of interactions among students, and analysis of reports produced throughout the activities. The analysis of the results shows that the use of the manual, articulated with experimentation, inquiry, and computational simulation, favored the mobilization of prior knowledge, the understanding of the physics concepts addressed, and the strengthening of social interactions in the learning process, indicating advances in conceptual performance and student engagement. It is concluded that the manual constitutes a viable, low-cost instructional resource aligned with the guidelines of the Brazilian National Common Core Curriculum, contributing to the implementation of active methodologies in Physics teaching and to the development of the elective course Introduction to Astronomy.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/86110
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0009-0009-1681-8900
Currículo Lattes do(s) Autor(es): https://lattes.cnpq.br/6552115970675537
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/6259018521221763
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:MNPEF - Dissertações defendidas na UFC

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