Resumo A literatura em Educação em Ciências aponta o potencial das Comunidades de Prática (CoP) em fomentar espaços que articulem Escola e Universidade na Formação Continuada de Professores. Entretanto, as indicações existentes para o cultivo dessas estruturas sociais são incipientes. No presente trabalho, propomos diretrizes para tal fim a partir da articulação de conceitos da Teoria Social da Aprendizagem de Etienne Wenger com resultados de uma pesquisa educacional de caráter histórico realizada com uma CoP voltada para a formação docente. As referidas diretrizes são apresentadas em forma de questões, em dez eixos temáticos, de modo a auxiliar profissionais da Educação no fomento e manutenção de relações comunitárias de aprendizagem.

Abstract The literature on Science Education suggests that Communities of Practice (CoP) can be a powerful tool to integrate Schools and Universities, especially for In-service Teachers. However, fostering such social structures is still a vague notion. In this paper, we provide guidelines to address this issue, using a combination of concepts from Etienne Wenger's Social Theory of Learning and results of an educational study that applied a historical method to investigate a CoP focused on teacher education. These guidelines are presented in the form of questions, grouped in ten thematic categories, so that educational professionals can better create and maintain community-based relations for learning.

A incorporação de discussões sobre a natureza do conhecimento científico em atividades didáticas de Ciências é um elemento fundamental e bastante desafiador. Este artigo tem como objetivo apresentar a contrastação empírica de modelos teóricos, explorando o caso particular do movimento de corpos com massa variável, como forma de destacar o papel do processo de modelagem científica em uma situação experimental. Ao incorporar a influência de diferentes forças resistivas sobre esses corpos, como as forças de arrasto com o ar e de resistência ao rolamento, investigamos as implicações de se assumir determinadas idealizações nos modelos contrastados, explicitando o caráter representacional do conhecimento científico no desenvolvimento de investigações experimentais. Busca-se assim expor um exemplo de situação com potencial para ser explorada por professores na superação de concepções epistemológicas ingênuas por parte dos estudantes. Além disso, a investigação realizada envolve o uso de recursos computacionais open-sourcena construção de soluções numéricas dos modelos teóricos e na coleta de dados experimentais, favorecendo o uso de tecnologias livres no ensino de Física. Quatro dos seis modelos teóricos contrastados empiricamente tiveram também suas soluções analíticas deduzidas e comparadas com suas respectivas soluções numéricas. Os resultados mostram que a escolha do melhor modelo teórico que representa os dados coletados envolve mais do que a análise da qualidade do ajuste dos modelos, pois demanda uma avaliação das hipóteses assumidas nos modelos teóricos e das decisões tomadas pelo pesquisador.

The incorporation of discussions about the nature of scientific knowledge in science teaching activities is a fundamental and quite challenging aspect. This paper aims to present an empirical contrast of theoretical models exploring the particular case of the movement of bodies with variable mass as a way to highlight the role of the scientific modeling process in an experimental situation. We investigate the implications of assuming certain idealizations in the contrasted models, explaining the representative character of scientific knowledge in the development of experimental investigations, incorporating the influence of different resistive forces on these bodies, such as air drag forces and rolling resistance. Thus, we seek to expose an example of a situation with the potential to be explored by teachers in overcoming naive epistemological conceptions by students. Also, the investigation involves the use of open-source computational resources in the construction of numerical solutions of theoretical models and the collection of experimental data, favoring the use of free technologies in physics teaching. Four of the six empirically contrasted theoretical models also had their analytical solutions deduced and compared with their respective numerical solutions. The results show that the choice of the best theoretical model that represents the collected data involves more than the analysis of the quality of the adjustment of the models because it demands an evaluation of the hypotheses assumed in the theoretical models and the decisions made by the researcher.

RESUMO: Com o intuito de ampliar as discussões sobre a adoção dos Recursos Educacionais Abertos (REA) e o seu potencial emancipatório, o presente artigo aprofunda a reflexão teórica e filosófica sobre o que são os REA e sobre suas implicações sociais. A discussão é feita em três etapas: i) a relação dos REA com outros movimentos de código aberto; ii) a associação entre REA e os preceitos de uma educação emancipatória de Paulo Freire; iii) a projeção desses resultados na Teoria das Sociedades do Conhecimento de Nico Stehr. Como resultado dessa discussão, o artigo propõe o conceito de Capacidade de Ação Emancipatória, entendida como os conhecimentos, saberes e práticas que precisam ser mobilizados para indivíduos, ou grupos, se emanciparem. Assim, deseja-se contribuir para a defesa de que a superação das injustiças sociais passa pela incorporação, em especial na educação, das práticas e filosofias dos REA, incluindo a cultura livre, as tecnologias livres e a ciência aberta.

ABSTRACT: Aiming to broaden the discussion on the use of Open Educational Resources (OER) and its emancipatory potential, this article deepens the theoretical and philosophical reflection on what OER are and their social implications. The discussion takes place in three stages: i) the relationship of OER with others open-source movements; ii) the association between OER and Paulo Freire's emancipatory education precepts; iii) the projection of these results in Nico Stehr's Theory of Knowledge Societies. Based on this discussion, the article proposes the concept of Emancipatory Capacity to Act, understood as the knowledge and practices that need to be mobilized for the emancipation of individuals or groups. Thus, we intend to contribute to the idea that overcoming social injustices involves the incorporation, especially in education, of OER practices and philosophies, including free culture, open-source technologies, and open science.

RESUMEN: Para ampliar las discusiones sobre la adopción de los Recursos Educativos Abiertos (REA) y su potencial emancipatorio, este artículo profundiza la reflexión teórica y filosófica sobre qué son los REA y sus implicaciones sociales. La discusión tiene lugar en tres etapas: 1. la relación de REA con otros movimientos de código abierto; 2. la asociación entre REA y los preceptos de educación emancipadora de Paulo Freire; 3. la proyección de estos resultados en la teoría de las sociedades del conocimiento de Nico Stehr. Como resultado de esta discusión, el artículo propone el concepto de Capacidad de Acción Emancipadora, entendido como el conocimiento, saberes y prácticas que necesita ser movilizado para que los individuos o grupos puedan emanciparse. Por lo tanto, se pretende contribuir a la defensa de que la superación de las injusticias sociales implica la incorporación, especialmente en la educación, de prácticas y filosofías de REA, incluida la cultura libre, las tecnologías libres y la ciencia abierta.

Entre outros fatores, a melhoria da qualidade da educação escolar demanda investimentos na formação didático-pedagógica dos docentes. Essa não deve ficar restrita à formação inicial, mas também incluir à continuada, os auxiliando a refletirem sobre suas práticas, construírem e adaptarem soluções inovadoras, à altura dos desafios que encontram em seus respectivos contextos educacionais. Ao encontro desse objetivo, apresentamos os resultados de um estudo sobre a adoção de um dos métodos ativos mais utilizados no ensino de física, o Instrução pelos Colegas (IpC), que vem sendo sistematicamente adotado no contexto dos Mestrados Profissionais em Ensino (MPEs) e no qual se demanda a elaboração e implementação de um produto educacional inovador e disseminável. Elegemos os participantes de nossa investigação a partir de uma busca por dissertações de MPE em que os professores utilizaram o IpC em aulas de Física, no período de 2004 a 2020. Foram selecionadas e analisadas 45 dissertações e um questionário sobre a aplicação do IpC enviado aos seus autores sendo investigadas as modificações mais frequentes no método e algumas das justificativas para essas mudanças. As mudanças mais recorrentes identificadas no estudo dizem respeito às atividades de preparação prévia por parte dos alunos e a dinâmica de aplicação dos testes conceituais em sala de aula. Além disso, levantamos hipóteses explicativas para tais modificações que podem servir de ponto de partida para estudos futuros sobre o tema. Apresentamos também algumas considerações sobre esses resultados no contexto educacional brasileiro, comparando com os resultados de estudos norte-americanos.

Among other factors, improving the quality of school education requires investments in the didactic-pedagogical training of teachers. This should include pre-service and in-service teacher training, helping them to reflect on their own practices and to build and adapt innovative solutions to face the challenges encountered in their educational contexts. In line with this, this article presents the results of a study on the adoption of one of the most used active methods in the teaching of physics: The Peer Instruction (PI). It is widely adopted in the context of Brazilian Professional Master of Teaching programs (PMTs) in which the development and implementation of an innovative and diffusible educational product is demanded. We chose the participants of our investigation based on a search for dissertations of PMT in which the teachers used the PI in physics classes, in the period from 2004 to 2020. Were selected and analyzed 45 master’s degree dissertations and applied a questionnaire about PI to its authors, to investigate the most frequent changes in the method and why these changes were made. The most recurrent changes are related to the preparation assignments and the application of ConcepTests in classroom. In addition, some explanatory hypotheses about it were elaborated and may serve as a starting point for future studies on the topic. Likewise, we compare the results achieved in the Brazilian educational context with the results of North American studies.

RESUMO: A promoção de autênticas experiências de aprendizagem na formação discente é um desafio para a maior parte das instituições de ensino. A busca por iniciativas já em andamento que possam contribuir para alcançar este objetivo pode revelar possibilidades de ações futuras. No presente trabalho apresentamos os resultados de um estudo etnográfico no Centro de Tecnologia Acadêmica da UFRGS. Entendemos que seu modelo de gestão de conhecimento pode servir para o cultivo de ambientes não formais de aprendizagem. Como resultado, pudemos tipificar o CTA como uma Comunidade de Prática, identificando seus elementos estruturais. Tal caracterização pode inspirar a criação de centros similares em outras instituições de ensino, auxiliando, assim, profissionais interessados em ampliar as oportunidades formativas de seus estudantes.

ABSTRACT: Provide authentic learning experiences in the training of students is a challenge for many educational institutions. The search for ongoing initiatives that can contribute to achieving this objective may expose possibilities for future actions. In this work we present the results of an ethnographic study in a Center of Academic Technology of a Brazilian public university. We assume that its knowledge management model can be used to foster non-formal learning spaces. As a result, we were able to typify it as a community of practice, identifying its structural elements. This characterization can inspire the creation of similar centers in other teaching institutions, assisting professionals interested in expanding the training opportunities for their students.

RESUMEN: Proporcionar auténticas experiencias de aprendizaje en la capacitación de los estudiantes es un desafío para muchas instituciones educativas. La búsqueda de iniciativas en curso que puedan contribuir a lograr este objetivo puede exponer posibilidades para acciones futuras. En este trabajo presentamos los resultados de un estudio etnográfico en el Centro de Tecnología Académica de UFRGS (Universidade Federal do Rio Grande do Sul). Suponemos que su modelo de gestión del conocimiento se puede utilizar para fomentar espacios no formales de aprendizaje. Como resultado, pudimos caracterizar el CTA como una comunidad de práctica, identificando sus elementos estructurales. Esta caracterización puede inspirar la creación de centros similares en otras instituciones de enseñanza, lo que ayudaría a los profesionales interesados en ampliar las oportunidades de capacitación para sus estudiantes.

RESUMO: A Abordagem CTS tem se preocupado com as implicações dos estudos sobre as relações entre Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) na área de ensino de ciências. Nessa perspectiva, o ensino deve se basear numa visão de ciência como processo social, assumindo que o desenvolvimento científico e tecnológico não é neutro. Com o objetivo de ampliar os horizontes da área quanto às discussões contemporâneas sobre a função social do conhecimento, especialmente o conhecimento científico-tecnológico, o presente artigo tem como objetivo apresentar a Teoria da Sociedade do Conhecimento, na acepção do sociólogo Nico Stehr, como um referencial teórico possível para a análise sociológica do papel do conhecimento nas sociedades modernas e apresentar as potencialidades dessa teoria para o ensino de ciências.

ABSTRACT: The STS Approach has been focused on the studies implications about the relations between Science, Technology, and Society (STS) on science teaching. From this perspective, education should be based on a view of science as a social process, assuming that scientific and technological development is not neutral. The purpose of this article is to present the Knowledge Society Theory, in the sense of sociologist Nico Stehr, as a possible theoretical framework for the sociological analysis of the role of knowledge in modern societies, and present the potentialities of his theory for science education.

RESUMEN: El enfoque CTS se preocupa por las implicaciones de los estudios acerca de las relaciones entre Ciencia, Tecnología y Sociedad (CTS) en el área de la enseñanza de ciencias. En esa perspectiva, la enseñanza debe basarse en una visión de ciencias como proceso social, considerando que el desarrollo científico y tecnológico no es neutro. Con el objetivo de ampliar los horizontes del área con relación a las discusiones contemporáneas acerca de la función social del conocimiento, especialmente el conocimiento científico-tecnológico, este artículo tiene el objetivo de presentar la Teoría de la Sociedad del Conocimiento, acepción del sociólogo Nico Stehr, como un marco teórico posible para el análisis sociológico del rol del conocimiento en las sociedades modernas y presentar las potencialidades de esa teoría para la enseñanza de ciencias.

Resumo Pesquisas na área de ensino apontam que se envolver no processo de resolução de problemas abertos têm potencial para a construção de conhecimentos por parte do indivíduo, assim como para o desenvolvimento de um conjunto mais amplo de habilidades, recursos cognitivos, metacognitivos e procedimentais, quando comparados aos problemas que costumeiramente são implementados no contexto do Ensino Médio. Problemas abertos, mais próximos da realidade cotidiana, acadêmica e profissional, deveriam, portanto, ser mais valorizados nas práticas didáticas. No entanto, embora a literatura apresente sugestões e orientações para implementação de tais problemas, as poucas abordagens didáticas com problemas abertos têm indicado que as dificuldades dos estudantes no enfrentamento desses problemas persistem. Associado a isso, não localizamos uma abordagem teórica que considere coerentemente uma teoria de aprendizagem e uma visão epistemológica para a resolução de problemas abertos de física. Frente a esse cenário, o objetivo deste trabalho é apresentar uma articulação teórica entre os elementos centrais do processo de resolução de problemas abertos e a Modelagem Didático-Científica, como forma de auxiliar no desenvolvimento e implementação de estratégias didáticas que auxiliem no enfrentamento de problemas abertos.

Abstract Physics Education researches indicate that getting involved in the process of solving ill-structured problems has the potential to build knowledge, as well as to develop a broader set of skills, cognitive, metacognitive and procedural resources, when compared to the problems that are usually implemented in the context of high school. Ill-structured problems, closer to everyday, academic and professional reality, should be more valued in didactic practices. However, although the literature presents suggestions and guidelines for the implementation of such problems, the few didactic approaches with ill-structured problems have indicated that students' difficulties in facing these problems persist. Associated with this, we have not found a theoretical approach that consistently considers a learning theory and an epistemological vision for solving ill-structured physics problems. Faced with this scenario, the objective of this work is to present a theoretical articulation between the central elements of the process of solving ill-structured problems and Didactical-Scientific Modeling, as a way to assist in the development and implementation of didactic strategies that help in facing ill-structured problems.

Resumo Parte da comunidade de pesquisa em ensino de Física tem devotado atenção ao estudo de métodos ativos de ensino. Além da aprendizagem dos conteúdos, tais métodos buscam desenvolver habilidades associadas ao trabalho colaborativo e à argumentação. Contudo, o sucesso de tais iniciativas depende, entre outros fatores, do quanto os alunos se julgam capazes de realizar as atividades propostas pelo professor, ou seja, do nível de autoeficácia dos alunos em realizar determinadas ações. Nesse contexto, realizamos um estudo exploratório com o objetivo de analisar os impactos do método Episódios de Modelagem sobre as crenças de autoeficácia discente em aprender física, realizar atividades experimentais e trabalhar colaborativamente. Os resultados apontaram melhoras nos níveis de autoeficácia devido às experiências positivas, observações dos colegas e feedback dado pelo professor.

Abstract Part of the Physics Education Research (PER) community has devoted its attention to the study of Active and Flipped Learning methods. Beyond learning, these methods seek to foster the development of collaborative work and argumentation skill, and also to decrease student's dropout rates. In experimental physics courses, some of those methods involve the scientific modeling learning (e.g., Modeling Instruction (MI) and Modeling Episodes (ME)). However, the success of such initiatives depends on how students judge themselves capable of carrying out the activities proposed by the teacher, that is, it depends on the student's self-efficacy in perform certain actions. Therefore, we propose a case-study with the purpose of analyze the impact of the ME on the students' self-efficacy beliefs about learning physics; conduct experimental activities; and work collaboratively. The results indicate positive changes in students' self-efficacy due to positive experiences, observation of the classmates, and teacher feedback.

Apresenta-se neste trabalho uma revisão da literatura em resolução de problemas abertos no Ensino de Física, contendo um panorama da produção acadêmica nos últimos 20 anos, assim como os referenciais teóricos e metodológicos adotados no ensino e na pesquisa relativa a problemas abertos no Ensino de Física. Foram consultados os principais periódicos nacionais e internacionais, resultando em 47 artigos, que foram divididos em três categorias para análise: Pesquisa (n=27), Propostas com Aplicação (n=9) e Apresentação de Propostas (n=11). Quanto às metodologias de pesquisa, predominam as quantitativas (n=9), com equilíbrio entre os delineamentos pré-experimental, experimental e quase-experimental, e os métodos mistos, no qual a maioria dos artigos (n=6) apresenta delineamento de pesquisa Integrado. Identificamos uma tendência das metodologias de ensino estarem intensamente fundamentadas em tentativa e erro, uma vez que, em geral, não são utilizados embasamentos em teorias de aprendizagem, que norteariam as práticas profissionais. Quanto aos referenciais teóricos de problemas abertos, prevalecem as concepções de Jonassen.

It is presented in this paper a literature review of ill-structured problem-solving on physics education, containing an overview of the academic production in the last 20 years, as well the theoretical and methodological frameworks adopted in teaching and research on ill-structured problems on physics education. The main national and international journals were consulted, resulting in 47 articles, which were divided into three categories for analysis: Research (n=27), Proposals Application (n=9) and Proposals (n=11). Regarding the research methodologies, predominantly quantitative (n = 9), with a balance between pre-experimental, experimental and quasi-experimental designs, and mixed methods, in which most of the articles (n = 6) presents research design Integrated. We identified a trend of teaching methods are sorely based on trial and error, since, in general, are not used emplacements in learning theories, which orientate the professional practices. As for the theoretical framework of ill-structured problems, prevailing conceptions of Jonassen.

Este trabalho apresenta resultados de uma revisão da literatura acerca da implementação da metodologia interativa de ensino Peer Instruction (PI). Respondemos às seguintes questões de pesquisa: Em quais contextos de ensino (nível de ensino, país, área de ensino e disciplinas) pesquisadores têm investigado o PI? Que impactos o PI tem produzido na aprendizagem dos estudantes? Quais são os resultados instrucionais da implementação do PI em termos das atitudes dos professores em relação à metodologia e das modificações feitas na estrutura original da metodologia? Quais são os principais aspectos teóricos e metodológicos que pesquisadores utilizam para investigar implementações do PI? Os resultados da literatura apontam que grande parte das publicações foram conduzidas em universidades norte americanas, em disciplinas da área STEM, com destaque à disciplina de Física. A adoção do PI apresenta impactos positivos na aprendizagem conceitual dos estudantes, na habilidade de resolução de problemas e no desempenho acadêmico. Desenvolve sentimentos positivos relacionados à aprendizagem dos conteúdos e à metodologia. Professores realizam modificações ao implementar o PI integrando-o com outras metodologias, demonstrando sua flexibilidade. A maioria dos estudos é apoiada por análises empíricas e estatísticas, mas não por estruturas conceituais ou referenciais teóricos. Esta lacuna apresenta oportunidades para contribuições futuras.

This paper presents a review of literature on the implementation of the interactive student-centered teaching method Peer Instruction (PI). We answer the following research questions: In which teaching contexts (education level, country, teaching area and disciplines) have researchers investigated PI? What student outcomes are detailed in PI implementation studies? What are the instructional outcomes of PI adoption among instructors, in terms of teacher attitudes towards the methodology and modifications made to the original structure of the methodology? What are the theoretical and methodological approaches researchers use to study PI implementation? The results of the literature demonstrate that the large majority of publications on PI implementation result from studies conducted at North American universities, in the STEM fields, particularly within the discipline of Physics. PI implementation shows increases in the conceptual learning of students, problem-solving ability and academic performance. Develops students' positive feelings related to content learning and the teaching methodology. Instructors make changes to the implementation of the method and integrate it with other teaching methods, demonstrating the methodology's flexible nature. Most studies on PI implementation are supported by empirical and statistical analysis but are not guided by formal conceptual or theoretical frameworks. This gap presents opportunities for future contributions.

This paper presents a literature review covering the central epistemological, psychopedagogical and didactical framework on researches about Computational Modeling and Simulation (CMS) activities in physics education (Middle and High School levels). The main search was performed in the following databases: Science Direct, Scopus, Web of Science and Google Scholar considering articles published between 2003-2013 and looking for the following keywords: “computational modeling”; “computational simulation”; physics teaching”; “research in physics teaching”. (Also the corresponding keywords in Spanish and Portuguese were used in the search). After reading the selected articles, we kept only those implementations of CMS aiming to contribute to the learning of physics concepts. The results show that: i) the investigations are based on contemporary epistemological ideas, except one paper with positivist conceptions; ii) there are various cognitivist theory being used (Piaget, Ausubel, Vergnaud,…), but Vygostky is the most prominent; iii) strategies that promote social interactions are preponderant in activities of problem solving, simulations integrated with experiments and modeling. In fact, only two (2) studies among the 21 found about CMS at Midle and Hich School make use of Computational Modeling, showing that it is necessary some effort to introduce and investigate these kind of activity in physics education. Nonetheless, we identify a tendency to apply a mostly pedagogical and didactical basis towards the implementation of CMS activities within the classroom.

Este artículo presenta una revisión de la literatura que aborda los principales referentes epistemológicos, psico-pedagógicos y didácticos en las investigaciones sobre actividades de Modelación y Simulación Computacional (MSC) en la enseñanza de la física (en los niveles de educación básica y media). La búsqueda principal se llevó a cabo en las siguientes bases de datos: Science Direct, Scopus, Web of Science y Google Scholar considerando artículos publicados entre 2003-2013 y en busca de las siguientes palabras clave: “computational modeling”; “computational simulation”; physics teaching”; “research in physics teaching” (también las correspondientes palabras clave en español y portugués fueron usadas en la búsqueda). Después de la lectura de los artículos seleccionados, consideramos sólo las implementaciones de MSC que tenían como propósito contribuir al aprendizaje de conceptos físicos. Los resultados muestran que: i) las investigaciones se basan en las ideas epistemológicas contemporáneas, excepto un artículo con concepciones positivistas; ii) hay varias teorías cognitivistas siendo utilizadas (Piaget, Ausubel, Vergnaud,…), pero Vygostky es el más prominente; iii) estrategias que promueven las interacciones sociales son preponderantes en las actividades de resolución de problemas, simulaciones integradas con experimentos y modelación. De hecho, sólo dos (2) estudios entre los 21 encontrados sobre MSC en educación básica y media hacen uso de Modelación Computacional, lo que demuestra que es necesario un poco de esfuerzo para introducir e investigar este tipo de actividad en la enseñanza de la física. Sin embargo, identificamos una tendencia a aplicar un fundamento principalmente pedagógico y didáctico para la implementación de actividades de MSC en el aula de clase.

Ainda hoje são frequentes em aulas de laboratório de cursos de graduação em física atividades que levam os estudantes a agir mecanicamente na execução de roteiros excessivamente dirigidos, sem refletir suficientemente sobre os fundamentos teóricos que embasam seus experimentos. Muitas dessas atividades são amparadas em concepções epistemológicas inadequadas, favorecendo a construção, por parte dos estudantes, de concepções ingênuas sobre a natureza da ciência. Frente a esse quadro, faz-se necessário propostas para aulas de laboratório que coloquem os estudantes como protagonistas em suas investigações e que evidenciem aspectos importantes do fazer experimental. Focados nessa necessidade, apresentamos neste artigo quatro atividades, envolvendo oscilações mecânicas, fluidos e termodinâmica, delineadas com o objetivo de ressignificar as atividades experimentais por meio do que denominamos de episódios de modelagem. Nessas atividades, os estudantes são postos frente a situações que: i) evidenciam aspectos importantes do processo de modelagem científica, dando oportunidade para que eles construam concepções epistemológicas não ingênuas, e ii) demandam uma postura ativa, possibilitando o desenvolvimento de competências relacionadas com a criação de questões de pesquisa, o delineamento de experimentos, a execução crítica de procedimentos experimentais e a análise de dados. Espera-se que essas atividades possam inspirar professores e pesquisadores que tenham o intuito de delinear e realizar atividades experimentais que favoreçam o engajamento e a reflexão dos estudantes durante as suas investigações, utilizando conhecimentos científicos para enfrentar problemas sobre eventos reais.

Today, laboratory classes are still frequent in physics undergraduate courses: activities that lead students to act mechanically in the execution of excessively guided scripts, without reflecting enough on the theoretical fundaments that give base to their experiments. Many of these activities are supported by inadequate epistemological conceptions, fostering naive views about the nature of science. In face of this situation, it is necessary to propose laboratory classes that make students the protagonists of their own inquiries and highlight important aspects of the practice of experimentation. With focus on this necessity, we present in this article four activities that involve mechanical oscillations, fluids and thermodynamics. The activities have been designed with the purpose of reframe experimental activities through what we call Modeling Episodes. In these activities, students face situations that: i) highlight important aspects of the process of scientific modeling, giving them the opportunity to construct epistemological concepts that are wise and not naive, and ii) demand an active role of the students, allowing the development of competences related to the creation of research questions, the designing of experiments, the critical execution of experimental procedures and data analysis. We hope these activities may inspire teachers and researchers to design and execute experimental activities that are favor engagement and reflection by the students during their inquiries, allowing them to use their scientific knowledge to tackle real problems originated in real events.

Diversos são os trabalhos que têm apontado potencialidades relacionadas ao uso de Atividades Experimentais (AE) e Atividades baseadas em Simulações Computacionais (ASC) no ensino de Física. No entanto, a realidade das escolas tem mostrado que poucos são os professores que implementam tais recursos didáticos de forma sistemática em suas aulas. Neste trabalho, buscamos analisar os principais fatores que influenciam na decisão de professores de Física de usar ou não AE e ASC como estratégias de ensino. Amparados na Teoria do Comportamento Planejado de Icek Ajzen, nossos dados indicam que, além de aspectos relacionados com a infraestrutura disponível e com a capacidade que os professores acreditam possuir para a condução dessas atividades, fatores relacionados aos seus conhecimentos teóricos sobre as potencialidades e limitações das AE e ASC no ensino de Física também influenciam nas suas intenções de utilizarem-nas. Os resultados sugerem que os cursos de formação de professores devem direcionar seus esforços não somente no sentido de familiarizar os futuros docentes com um grande leque de experimentos e simulações que os capacitem para utilizarem AE e ASC como estratégias didáticas, mas também para torná-los cientes das potencialidades e limitações teóricas dessas estratégias.

Several studies have been shown the potentialities and benefits of the use of Experimental Activities (EA) and Computer Simulation Activities (CSA) in physics education. However, it is still not being used systematically enough in the Brazilian high schools, as could it be. In this paper we employ the Theory of Planned Behavior by Icek Ajzen to analyze the main factors that influence physics teachers' decision to make use or not of EA and CSA in their classes. Our data indicate as important factors: the teachers' theoretical knowledge about the potentials and limitations of EA and CSA in physics education; the available infrastructure to implement the activities and the feeling the teachers have about their own ability to conduct these activities. The results suggest that training courses for teachers should direct their efforts not only in order to familiarize future teachers with a wide range of experiments and simulations that enable them to use EA and CSA as teaching strategies, but also to make them aware the theoretical potential and limitations of these strategies.

Il existe plusieurs études qui ont souligné les potentialités liées à l'utilisation d'activités expérimentales (AE) et d'activités basées sur des simulations par ordinateur (ASO) dans l'enseignement de la physique. Cependant, la réalité des écoles montre que peu de professeurs mettent en ouvre ces ressources d'apprentissage d'une manière systématique dans leurs classes. Dans cet article, nous analysons les principaux facteurs qui influencent la décision des professeurs de physique à utiliser ou non des AE et des ASO en tant que stratégies d'enseignement. Appuyées sur la Théorie du Comportement Planifié de Icek Ajzen, nos données indiquent que, en plus des aspects liés à l'infrastructure disponible et à l'aptitude que les professeurs croient avoir pour conduire ces activités, leurs intentions de les utiliser sont également influencées par des facteurs liés à leurs connaissances théoriques sur le potentiel et les limitations des AE et des ASO dans enseignement de la physique. Les résultats suggèrent que les cours de formation de professeurs devraient diriger leurs efforts non seulement dans le but de familiariser les futurs professeurs avec un grand nombre d'expérimentations et de simulations qui leur permettent d'utiliser des AE et des ASO en tant que stratégies d'enseignement, mais aussi de leur faire prendre conscience du potentiel théorique et des limitations de ces stratégies.

Hay varios estudios que han señalado las potencialidades relacionadas con el uso de Actividades Experimentales (AE) y Actividades basadas en Simulaciones Computacionales (ASC) en la enseñanza de la Física. Sin embargo, la realidad de las escuelas ha demostrado que pocos profesores utilizan dichos recursos de una manera sistemática en sus clases. En este trabajo se analizan los principales factores que influyen en la decisión de los profesores de Física de utilizar o no AE y ASC como estrategias de enseñanza. Apoyados en la Teoría del Comportamiento Planificado de Ajzen Icek, nuestros datos indican que, además de los aspectos relacionados con la infraestructura disponible y la capacidad que los profesores sienten que tienen que llevar a cabo estas actividades, los factores relacionados con sus conocimientos teóricos sobre el potencial y las limitaciones de AE y ASC en la enseñanza de la Física también influyen en sus intenciones de usarlas. Los resultados sugieren que los cursos de formación para profesores deben dirigir sus esfuerzos no sólo con el fin de familiarizar a los futuros profesores con una amplia gama de experimentos y simulaciones que les permitan utilizar AE y ASC como estrategias de enseñanza, sino también para que sean conscientes de las potencialidades y limitaciones teóricas de estas estrategias.

Em recente trabalho foi defendida a tese de que a modelagem científica pode ser vista como um campo conceitual subjacente ao domínio de campos conceituais específicos da Física. O presente artigo apresenta os resultados de um estudo de caso exploratório que visam dar suporte empírico a essa tese. Os resultados dizem respeito às concepções de modelo científico, aos avanços e às dificuldades de uma estudante de Mestrado em Ensino de Física no processo de conceitualização do real, bem como aos dois invariantes operatórios utilizados pela mestranda nas atividades de modelagem propostas no contexto de uma disciplina de pós-graduação, com ênfase na modelagem computacional aplicada ao Ensino de Física.

In a recent work it was presented the thesis that scientific modeling can be seen as a conceptual field underlying the domain of specific conceptual fields of physics. This paper discuss the results of an exploratory case study focused to provide empirical support to this thesis. These results are related to conceptions about scientific model, advances and difficulties of conceptualization of the reality and find any evidence of possible operational invariants of a graduate student in physics education while she was working on computational modeling activities.

Dans un travail récent nous avons défendu la thèse que la modélisation scientifique peut être considérée comme un champ conceptuel sous-jacent au domaine spécifique des champs conceptuels de la physique. Cet article présente les résultats d'une étude de cas exploratoire visant à rendre un support empirique à cette thèse. Les résultats se rapportent aux conceptions du modèle scientifique, aux progrès et aux difficultés d'une élève de Maîtrise en Enseignement de la Physique dans le processus de conceptualisation du réel et aux deux invariants opératoires qu'elle a utilisé dans les activités de modélisation proposées pour un cours de troisième cycle, en soulignant la modélisation computationnelle appliquée à l'enseignement de la physique.

En un trabajo reciente defendemos la tesis de que la modelación científica puede ser vista como un campo conceptual detrás de los campos conceptuales de dominio específico de la física. Este artículo presenta los resultados de un estudio de caso exploratorio realizado con el fin de proporcionar apoyo empírico a dicha tesis. Los resultados se refieren a las concepciones de modelo científico, los avances y dificultades de un estudiante de la Maestría en Enseñanza de la Física en el proceso de conceptualización de lo real y los dos invariantes operatórios utilizados por éste en las actividades de modelación propuestas en el marco de una asignatura de posgrado, con énfasis en la modelación por ordenador aplicada a la enseñanza de la física.

This paper presents the main results of a study aimed to assess the implementation of a didactic proposal made up of computational modeling activities, using the AVM diagram - an adaptation of Gowin's V to computational modeling-, and its impact on empowering students to formulate questions in physics class. The investigation was carried out with a group of seven students of physics from the Universidad de Antioquia, Colombia. The study is theoretically grounded in the principles of Moreira's Critical Meaningful Learning Theory -based on Postman and Weingartner's ideas of teaching as a subversive activity- and also in computational modeling using the AVM diagram. The main results reveal that the implementation of the didactic proposal had a positive impact in the development of students' ability to formulate questions about Newtonian dynamics as a field of knowledge.

En este trabajo se muestran los principales resultados de un estudio que tuvo como propósito valorar la implementación de una propuesta didáctica constituida por diferentes actividades de modelación computacional haciendo uso del diagrama AVM - Adaptación de la V de Gowin a la Modelación Computacional -, así como su contribución en la habilidad adquirida por los estudiantes para formular preguntas en la clase de Física. El estudio fue realizado con un grupo de siete estudiantes de Física de la Universidad de Antioquia, Colombia; y estuvo fundamentado en la Teoría del Aprendizaje Significativo Crítico de Moreira basada en las ideas de Postman y Weingartner de la enseñanza como una actividad subversiva- y en la modelación computacional con diagrama AVM. Los principales hallazgos develan que la implementación de la propuesta didáctica favoreció un progreso significativo en la habilidad de los estudiantes para formular preguntas de interés sobre la dinámica Newtoniana como campo de conocimiento.