Informática Aplicada ao Ensino de Física

Carga Horária

36 horas

Conteúdo Programático

Introdução aos computadores e ao sistema operacional Linux.
Wikis como ferramenta para construção colaborativa de materiais didáticos.
Mapas conceituais e ferramentas para aprendizagem colaborativas.
Edição e formatação de textos acadêmicos.
Construção de apresentações usando figuras e slides.
Manipulação algébrica, tratamento de dados e construção de gráficos com Planilha de Cálculo.
Construção de figuras, diagramas e ilustrações.
Programação Scratch na modelagem de fenômenos físicos.
Microcontrolador Arduíno no ensino de física.
Utilização de simuladores e laboratórios virtuais para o ensino de Física.

Metodologia

Leitura de textos e debates sobre a informática aplicada ao ensino de física.
Oficinas e laboratórios sobre ferramentas de informática aplicadas ao ensino de física.

Materiais de Apoio

Revistas

Textos

Simuladores

Semestre 2015-2

Professor: Evandro Cantú <evandro.cantu@ifpr.edu.br>
Encontros: Quinta-feira: 13h20-15h20 (Turna A) / 15h40-17h40 (Turma B) 2 aulas/semana
Atendimento paralelo

Avaliação

Construção de portfólio na Wiki sobre informática aplicada ao ensino de física, incluindo trabalhos e exercícios, a ser construído em equipes ao longo do semestre.
Participação nas atividades e debates.

Avaliações parciais

Aluno	T1	T2	T3	T4	T5	T6	Faltas	Final
Alex	A	A	A	A	A	A	8	A
Alyne	A	A	A	B	-	-	10	B
Ana Carolina	B	A	A	B	A	A	10	B
Ana Flávia	A	A	A	A	A	A	6	B
Andrew	A	A	A	B	-	-	16	D
Anna Claudia	A	A	A	A	A	-	9	B
Camila Schild	B	B	-	C	-	C	18	D
Camila Schinemann	A	A	A	A	A	A	10	B
Carolina	A	A	A	A	A	A	10	B
Cristyano	A	A	A	A	-	-	22	D
Daniela	B	B	-	-	-	-	28	D
Danielson	A	A	A	A	A	A	2	A
Giovani	B	A	A	A	A	A	10	B
Guilherme	A	A	A	A	-	-	22	D
Ismael	A	A	B	-	A	A	6	B
Jesiel	B	A	A	B	A	-	22	D
João Carlos	A	A	C	A	A	A	8	A
Katiana	B	A	-	-	-	-	30	D
Luana	A	A	A	A	A	-	10	B
Lucas	A	A	A	A	A	-	10	B
Marcieli	A	A	A	B	-	-	4	B
Marwa	A	A	A	B	-	A	8	B
Moisés	-	B	C	-	-	-	10	D
Orizia	B	B	-	-	-	-	28	D
Patrick	B	A	A	A	A	A	4	A
Reinaldo	A	A	C	-	-	-	22	D
Rodrigo	B	A	A	A	A	A	6	A
Rosiane	B	A	A	A	A	B	2	B
Tainá	A	A	B	-	-	-	22	D
Tiago	B	A	A	B	-	A	10	B
Valéria	B	A	A	B	-	-	14	D
Vanessa	B	A	A	A	A	B	4	A
William	-	B	C	-	-	-	28	D

Legenda

T1: Resenha sobre o futuro da Internet
T2: Mapa conceitual sobre Física
T3: Trabalho integração Wiki e Mapas Conceituais
T4: Programação Scratch e Equações do Movimento
T5: Gráficos com Planilha de Cálculo
t6: Projeto com Arduío
Conceito Final

Ultima atualização: --Evandro.cantu (discussão) 16h07min de 29 de fevereiro de 2016 (BRT)

Portfólios das equipes

Turma A

Portfólio: Ana e Jesiel: Ana e Jesiel
Portfólio: Caveira: Tiago Canzi e Valéria Corte
Portfólio: João e Reinaldo: João e Reinaldo
Portfólio: Rosiane e Vanessa: Rosiane e Vanessa
Portfólio: Aly e Marci: Aly e Marci
Portifólio: akatsuki: Moisés e William
Portfólio: DUAS ESPIÃS DEMAIS: Anna e Luana

Turma B

Portfólio: Ana, Camila e Carol: Ana, Camila e Carol
Portfólio: Felipe Smith: Andrew ♥ Marwa
Portfólio: Equipe Rocket: Cristyano Δ Danielson Δ Guilherme
Portfólio: Orizia, Daniela e Schild: Orizia, Daniela e Schild
Portfólio: Saiyan-Tistas: Alex, Lucas e Katiana
Portfólio: Taina e Ismael: Taina e Ismael
Portfólio: Team Solo Mid: Patrick Ψ Rodrigo Ψ Giovani

Diários de Aula

Anos anteriores: Informática Aplicada ao Ensino de Física: 2014-2: Professor Evandro Cantú <evandro.cantu@ifpr.edu.br>

25/fev 2016 (4 aulas, adiantada do dia 27/fev)

Tarefa 6

Projetar circuito com Arduíno para controlar luminosidade de um ambiente, aferindo três níveis de luminosidade, que devem ser apresentados em um led RGB com as seguintes cores:

Luminosidade fraca: Verde
Luminosidade intermediária: Amarelo
Luminosidade forte: Vermelho

Elaborar relatório com desenho e descrição do circuito realizado, explicando os conceitos envolvidos e o funcionamento dos componentes utilizados.

18/fev 2016

Aplicação do microcontrolador Arduíno no Ensino de Física:

Fundamentos:

Resistores:
- Divisor de tensão
- Potenciômetro
Conversão analógico digital: As entradas analógicas do Arduíno, nomeadas de A0 até A5, recebem valores analógicos entre 0V e 5V e convertem para digital com 10 bits de resolução (valores de 0 até 1023).

Exemplos de entrada analógica

Potenciômetro para controlar luminosidade de led].
Sensor de luminosidade com foto resistor para controlar led.

11/fev 2016 (4 aulas, adiantada do dia 13/fev)

Aplicação do microcontrolador Arduíno no Ensino de Física:

Led RGB

Utilização do led RGB anodo comum;
Piscar cores vermelho (R), verde (G) e azul (B) alternadamente;
Aumentar a frequência do piscar de leds, com cores alternadas, e verificar a cor resultante.
Sensor Digital: Exemplo de chave push-botton para controlar led

04/fev 2016

Aplicação do microcontrolador Arduíno no Ensino de Física

Conceitos Fundamentais:

Microcontrolador Arduíno e o ambiente de programação ArduBlock
Eletricidade Básica
Conceitos de Eletrônica (Leds e Resistores)

Aplicação:

Blink (Programa para piscar led)

17dez

Gráficos com Planilha de Cálculo

Móveis em movimento MRUV
Lançamento vertical no vácuo

Tarefa 5: Gráficos com Planilha de Cálculo para postar no Portfólio:

Planilha de cálculo e gráficos com os exercícios sobre MRUV e lançamento vertical no vácuo.
Mostrar outra aplicação da planilha de cálculo e gráficos na Física.

10/dez

Laboratório: Programação Scratch e Equações do Movimento: Lançamento oblíquo no vácuo
Tarefa 4: Postar no Porfólio da Wiki os programas desenvolvidos com Scratch sobre MRU, MRUV e lançamento oblíquo no vácuo.

03/dez

Laboratório: Programação Scratch e Equações do Movimento: MRU e MRUV

26/nov

Entrega dos trabalhos referentes a Tarefa 3: Queda Livre.

Laboratório: Introdução a Programação Scratch: Revisão e apresentação dos programas construídos no sábado.

21/nov (sábado)

Laboratório: Introdução a Programação Scratch

19/nov

Ferramentas computacionais

Para auxílio na Tarefa 3

Figuras, desenhos e diagramas com editor gráfico dia:

Para abrir editor, digite no menu de comandos do Ubuntu:

dia

Tarefa: Construir desenho ilustrando um problema físico, por exemplo, queda livre, plano inclinado, lançamento de projéteis.; Verificar qual folha de desenhos possui figuras pré definidas que mais se adapta ao problema em questão.

12/nov

Ferramentas computacionais: Para auxílio na Tarefa 3

Formulas na wiki

Ajuda: Fórmulas Wiki

Exemplos:

Equação de Bhaskara:

 $ax^{2}+bx+c=0$

Raizes da equação:

 $x={\frac {-b\pm {\sqrt {b^{2}-4ac}}}{2a}}$

Aceleração média:

 $\ tg\alpha ={\frac {\Delta V}{\Delta t}}={\frac {V_{2}-V_{1}}{t_{2}-t_{1}}}$

Movimento oblíquo no sentido vertical:

 $y=y_{0}+\left|V_{0}\right|\sin \theta t-{\frac {1}{2}}gt^{2}$

Tabelas na wiki

Ajuda: Tabelas na Wiki

N°	y(m)	t² (s)
1	0,20	0,02
2	0,40	0,05
3	0,60	0,07
4	0,80	0,10

Mapa Conceitual

Exemplo de inclusão de link do mapa conceitual na Web:

Queda Livre

05/nov

Integração de Wiki e Mapas Conceituais

Leitura de artigos sobre tema:
- DUTRA, I. M. et al. Blog, wiki e mapas conceituais digitais no desenvolvimento de Projetos de Aprendizagem com alunos do Ensino Fundamental, Novas Tecnologias na Educação, CINTED-UFRGS, 2006.
- CANTÚ, E. Mapas conceituais e wiki institucional utilizados para produção e organização do conhecimento na educação tecnológica, 6^o Congresso Internacional sobre Mapas Conceituais, Santos/SP, 2014.
  - Exemplo: Mapa Conceitual estruturando os conceitos de Sistemas Digitais

Tarefa 3 : Interação na wiki

Construção de página Wiki integrada com mapas conceituais sobre experimento do Laboratório de Mecânica, incluindo fundamentação teórica, fórmulas matemáticas, figuras e tabelas.

"Tudo deverá ser construído, fórmulas, figuras, tabelas, etc. Nada poderá vir pronto da Internet!"

Ferramentas computacionais

Fórmulas na wiki;
Tabelas na wiki;
Figuras, desenhos e diagramas com editor gráfico dia.

29/out

Oficina sobre construção colaborativa de mapas conceituais: Programa CmapTools e a Sopa de Conhecimentos (Continuação)

Tarefa 2

Postar no Portfólio da Equipe na Wiki o mapa conceitual desenvolvido pela equipe (pode ser na forma de link ou figura), seguido de texto com descrição do mapa.

Serão avaliados os portfólios postados até o dia 05/nov.

24/out (sábado)

Oficina sobre construção colaborativa de mapas conceituais: Programa CmapTools e a Sopa de Conhecimentos

22/out

Mapas Conceituais e aprendizagem significativa: Conceitos sobre Mapas Conceituais em Aplicações Educacionais

Construção de um Mapa Conceitual a partir de um tema
Programa CmapTools

Leitura do texto:

A Teoria Subjacente aos Mapas Conceituais;

15/out

Portifólio Wiki: Organização do portfólio, inclusão de figuras, arquivos, links internos, links externos e referências.

Referência: Todo material utilizado da Internet ou de outras fontes deve ter referências.; Para usar referências utilizar as tags:

<ref> Referências </ref>

Tarefa 1

A tarefa 1 será a resenha sobre "O Fututo da Internet" postada no Portfólio da Equipe na Wiki.

Serão avaliados os portfólios postados até o dia 22/out.

08/out

Debate dos textos sobre o Futuro da Internet

Wiki

O que é uma Wiki
Guia de Edição na Wiki
Construção de uma página na Wiki institucional com a resenha dos textos e debates sobre o "Futuro da Internet".

01/out

Apresentação da disciplina

Introdução aos Computadores e a Informática

Conceitos sobre Computadores e Informática
Vídeo:

Bits e Bytes

Atividade proposta

Leitura dos textos e vídeo:

A partir da leitura dos textos e vídeo elaborar uma resenha, discutindo como a evolução da Internet impactará nossas vidas, incluindo como vocês imaginam que a Internet impactará a educação e o ensino de física.

Esta resenha deverá ser complementada após debate em aula no próximo encontro e, posteriormente, postada em portfólio a ser montado na Wiki.

Informatica Aplicada ao Ensino de Fisica