ABSTRACT This article deals with the formation of metrological culture in Pre-University Education students, from the potential of sports and Physical Education classes, as one of the elements that must be prioritized in the teaching-learning process of Physics and as part of preparing students for life. The objective of this work was to design a system of integrative teaching tasks that allows taking advantage of the potential of sport, in general, and Physical Education classes, in particular, for the formation of metrological culture in tenth grade students. To develop the research, the following methods were used: analytical-synthetic, inductive-deductive, modeling, observation, documentary analysis, survey, interview and descriptive statistics that allowed the processing of information regarding the topic under investigation; as well as determine the causes of the insufficiencies that arise in the teaching-learning process of Physics, for the formation of the metrological culture of tenth grade students. The proposed system of integrative teaching tasks was characterized by harmonizing basic conceptual cores for the treatment of metrological content such as the estimation and measurement of magnitudes and the conversion of measurement units; in addition to taking advantage of potential of the sports and Physical Education classes.

RESUMEN Este artículo trata la formación de la cultura metrológica, en los estudiantes de la Educación Preuniversitaria, desde las potencialidades del deporte y las clases de Educación Física, como uno de los elementos que debe ser priorizado en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Física y como parte de la preparación de los estudiantes para la vida. El objetivo de este trabajo consistió en diseñar un sistema de tareas docentes integradoras que permita aprovechar las potencialidades del deporte, en general, y las clases de Educación Física, en particular para la formación de la cultura metrológica en los estudiantes de décimo grado. Para el desarrollo de la investigación se utilizaron los métodos: analítico-sintético, inductivo-deductivo, modelación, observación, análisis documental, encuesta, entrevista y estadística descriptiva que permitieron procesar la información referente al tema objeto de investigación; así como determinar las causas de las insuficiencias que se presentan en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Física, para la formación de la cultura metrológica de los estudiantes de décimo grado. El sistema de tareas docentes integradoras propuesto se caracterizó por armonizar núcleos conceptuales básicos para el tratamiento a los contenidos metrológicos como son la estimación y medición de magnitudes y la conversión de unidades de medida; además de aprovechar las potencialidades del deporte y las clases de Educación Física.

RESUMO Este artigo trata da formação da cultura metrológica em alunos da Educação Pré-Universitária, a partir das potencialidades das aulas de esportes e de Educação Física, como um dos elementos que devem ser priorizados no processo de ensino-aprendizagem de Física e como parte da preparação dos alunos para a vida. O objetivo deste trabalho foi conceber um sistema de tarefas didáticas integradoras que permita aproveitar as potencialidades do esporte, em geral, e das aulas de Educação Física, em particular, para a formação da cultura metrológica em alunos do décimo ano. Para desenvolver a pesquisa foram utilizados os seguintes métodos: analítico-sintético, indutivo-dedutivo, modelagem, observação, análise documental, levantamento, entrevista e estatística descritiva que permitiram o tratamento das informações referentes ao tema sob investigação; bem como determinar as causas das insuficiências que surgem no processo de ensino-aprendizagem de Física, para a formação da cultura metrológica dos alunos do décimo ano. O sistema de tarefas de ensino integrativo proposto caracterizou-se por harmonizar núcleos conceituais básicos para o tratamento de conteúdos metrológicos como a estimativa e medição de grandezas e a conversão de unidades de medida; além de aproveitar o potencial das aulas de esportes e Educação Física.

The present study aimed to investigate how the multimodal meme genre has been mobilized in tests in the area of Natural Sciences (Chemistry, Physics and Biology), having as analysis material the notebooks of the National High School Exam (Exame Nacional do Ensino Médio - ENEM), as well as the traditional and series entrance exam of state and federal public universities applied in the last 20 years (from 2001 to 2021), making use, for this, of the Revised Bloom Taxonomy. This is a qualitative and quantitative research, of the documentary type, carried out through data collection and analysis. The results show that only five memes were present in the evidence tests and that three of the identified memes presented the dimension of effective/factual knowledge, while the other two, in turn, manifested conceptual knowledge. The perceived dimensions of cognitive processes relate to the first three levels, namely: remember (level 1), understand (level 2) and, finally, apply (level 3), through questioning, in a humorous way. Regarding the contents approached in the memes, four are from Chemistry (acids and bases; general characteristics of the liquid state; periodic properties; covalent bonds), and one from Biology (cytology: cytoplasmic organelles). No memes related to the area of Physics were found. The study also revealed an incipient number of memes in the entrance exams of the analyzed universities, as well as an absence of this genre in the ENEM, thus pointing to the need for greater promotion and investigation of this artifact of digital culture.

El presente estudio tuvo como objetivo investigar cómo el género multimodal meme ha sido movilizado en pruebas del área de Ciencias Naturales (Química, Física y Biología), utilizando como material de análisis los cuadernos del Examen Nacional de la Enseñanza Secundaria (ENEM), así como las pruebas de los vestibulares tradicionales y seriados de las universidades públicas estatales y federales aplicadas en los últimos 20 años (de 2001 a 2021), haciendo uso, para ello, de la Taxonomía Bloom Revisada. Se trata de una investigación cualitativa y cuantitativa, de tipo documental, realizada a través de la recolección y análisis de los datos. Los resultados muestran que solo cinco memes estaban presentes en las pruebas analizadas y que tres de los memes identificados presentaban la dimensión del conocimiento efectivo/factual, mientras que los otros dos, por su parte, manifiestan conocimiento conceptual. Ya las dimensiones de los procesos cognitivos percibidos se refieren a los tres primeros niveles, a saber: recordar (nivel 1), comprender (nivel 2) y, finalmente, aplicar (nivel 3), mediante la problematización, de forma humorística. En relación a los contenidos abordados en los memes, cuatro son de Química (ácidos y bases; características generales del estado líquido; propiedades periódicas; enlaces covalentes) y uno de Biología (citología: organelas citoplásmaticas). No se encontraron memes enfocados en el área de Física. El estudio reveló, también, un número incipiente de memes en los vestibulares de las universidades analizadas, así como una ausencia de este género en el ENEM, apuntando, con ello, a la necesidad de una mayor promoción e investigación de este artefacto de la cultura digital.

O presente estudo objetivou investigar como o gênero multimodal meme tem sido mobilizado em provas da área de Ciências da Natureza (Química, Física e Biologia), tendo como material de análise os cadernos do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), assim como as provas de vestibulares tradicionais e seriados das universidades públicas estaduais e federais aplicados nos últimos 20 anos (de 2001 a 2021), fazendo uso, para isso, da Taxonomia de Bloom Revisada. Trata-se de uma pesquisa quali-quantitativa, do tipo documental, realizada por meio de levantamento e análise dos dados. Os resultados mostram que apenas cinco memes estavam presentes nas provas de provas e que três dos memes identificados apresentavam a dimensão do conhecimento efetivo/factual, enquanto que os outros dois, por sua vez, manifestam conhecimento conceitual. Já as dimensões dos processos cognitivos percebidas dizem respeito aos três primeiros níveis, sendo eles: lembrar (nível 1), entender (nível 2) e, por fim, aplicar (nível 3), mediante à problematização, de forma humorada. Em relação ao conteúdo olhou nos memes, quatro são da Química (ácidos e bases; características gerais do estado líquido; propriedades periódicas; ligações covalentes) e um da Biologia (citologia: organelas citoplasmáticas). Não foram encontrados memes voltados para a área da Física. O estudo destacou, também, um número incipiente de memes nos vestibulares das universidades, assim como uma ausência deste gênero no ENEM, compareceu, com isso, para a necessidade de uma maior promoção e investigação deste estudo da cultura digital. lembrar (nível 1), entender (nível 2) e, por fim, aplicar (nível 3), mediante à problematização, de forma humorada. Em relação ao conteúdo olhou nos memes, quatro são da Química (ácidos e bases; características gerais do estado líquido; propriedades periódicas; ligações covalentes) e um da Biologia (citologia: organelas citoplasmáticas). Não foram encontrados memes voltados para a área da Física. O estudo destacou, também, um número incipiente de memes nos vestibulares das universidades, assim como uma ausência deste gênero no ENEM, compareceu, com isso, para a necessidade de uma maior promoção e investigação deste estudo da cultura digital. lembrar (nível 1), entender (nível 2) e, por fim, aplicar (nível 3), mediante à problematização, de forma humorada. Em relação ao conteúdo olhou nos memes, quatro são da Química (ácidos e bases; características gerais do estado líquido; propriedades periódicas; ligações covalentes) e um da Biologia (citologia: organelas citoplasmáticas). Não foram encontrados memes voltados para a área da Física. O estudo destacou, também, um número incipiente de memes nos vestibulares das universidades, assim como uma ausência deste gênero no ENEM, compareceu, com isso, para a necessidade de uma maior promoção e investigação deste estudo da cultura digital. quatro são da Química (ácidos e bases; características gerais do estado líquido; propriedades periódicas; ligações covalentes) e um da Biologia (citologia: organelas citoplasmáticas). Não foram encontrados memes voltados para a área da Física. O estudo destacou, também, um número incipiente de memes nos vestibulares das universidades, assim como uma ausência deste gênero no ENEM, compareceu, com isso, para a necessidade de uma maior promoção e investigação deste estudo da cultura digital. quatro são da Química (ácidos e bases; características gerais do estado líquido; propriedades periódicas; ligações covalentes) e um da Biologia (citologia: organelas citoplasmáticas). Não foram encontrados memes voltados para a área da Física. O estudo destacou, também, um número incipiente de memes nos vestibulares das universidades, assim como uma ausência deste gênero no ENEM, compareceu, com isso, para a necessidade de uma maior promoção e investigação deste estudo da cultura digital.

This study explored the utilisation of GeoGebra as a modelling tool to develop undergraduate engineering mathematics students' conceptual and procedural knowledge of complex numbers. This mission was accomplished by implementing GeoGebra-enriched activities, which provided carefully designed representational support to mediate between students' initially developed conceptual and procedural knowledge gains. The rectangular and polar forms of the complex number were connected and merged using GeoGebra's computer algebra systems and dynamic geometric systems platforms. Despite the centrality of complex numbers to the undergraduate mathematics curriculum, students tend to experience conceptual and procedural obstacles in mathematics-dependent physics engineering topics such as mechanical vector analysis and electric-circuit theory. The study adopted an exploratory sequential mixed methods design and involved purposively selected first-year engineering mathematics students at a South African university. The constructivist approach and Realistic Mathematical Education underpinned the empirical investigation. Data were collected from students' scripts. Implementing GeoGebra-enriched activities and providing carefully designed representational support sought to enhance students' conceptual and procedural knowledge of complex numbers and problem representational competence. The intervention additionally helped students to conceptualise and visualise a complex rectangular number. Implications for technology-enhanced pedagogy are discussed. CONTRIBUTION: The article provides exploratory insights into the development of undergraduate engineering mathematics students' conceptual and procedural knowledge of complex numbers using GeoGebra as a dynamic digital tool. Key findings from the study demonstrated that GeoGebra appears to be an effective modelling tool that can be harnessed to demystify the complexity of mathematics students' conceptual and procedural knowledge of complex numbers.

At the 20th century dawn, the understanding of matter on a microscopic scale broke the Classical Physics barriers, giving birth to what we know today as Quantum Physics. The concepts of physical reality needed to be rediscussed, considering the strange dual object on which Quantum Physics was being built and a new structuring formalism needed to be developed. The present work reports the development of a didactic sequence that aims to teach the fundamentals of Quantum Physics in High School and Higher Education. The approach intends to offers means to avoid the nebulous notion of “wave-particle duality”, avoiding the pitfalls created by analogies with classical objects that obscure the understanding of the concept of a quantum object. The approach is developed in multimedia language organized around experiments shown in short videos, images, animations and computational simulations. Teaching by investigation was given, encouraging students to observe and analyze the phenomena and facts presented in an investigative way. For future application, a pilot test was elaborated using the participanty observation of teachers and questionary answered by the students, with a view to obtaining a first evaluation of the didactic sequence.

No início do século XX, a compreensão da matéria em escala microscópica demandou romper com paradigmas da Física Clássica, dando origem ao que conhecemos hoje como Física Quântica. Os conceitos de realidade física precisaram ser rediscutidos, considerando o estranho objeto dual sobre o qual a Física Quântica estava sendo erguida e um novo formalismo estruturante precisou ser desenvolvido. O presente trabalho relata o desenvolvimento de uma sequência didática que visa ensinar os fundamentos da Física Quântica no Ensino Médio e Superior. A abordagem utilizada oferece meios para contornar a turva noção de “dualidade onda-partícula”, evitando as armadilhas criadas pelas analogias com os objetos clássicos que obscurecem a compreensão do conceito de objeto quântico. A abordagem é desenvolvida na linguagem multimídia e organizada em torno de experimentos exibidos em vídeos de curta duração, imagens, animações e simulações computacionais. O ensino por investigação foi empregado, estimulando os alunos a observar e analisar de forma investigativa os fenômenos e fatos apresentados. Para aplicação futura, um teste piloto foi elaborado utilizando da observação participativa dos professores e de questionário respondido pelos alunos, com vistas a auferir uma primeira avaliação da sequência didática.

When we teach Physics, mainly in High School and in the context of teacher training, the aim is to teach, in addition to physical concepts, aspects of the nature of science (what is science, what differentiates science from other forms of knowledge, how science impacts society). Doing so is a huge challenge, as it may imply a choice between emphasizing more conceptual and mathematical elements, or making the discussion more philosophical. Our objective is to present a proposal for the analysis of historical texts with a didactic purpose, in order to allow the exploration of Physics (the conceptual and mathematical aspects) at the same time that epistemic and social aspects of science are discussed. In this sense, we propose, in this article, an alternative to explore history with the aim of highlighting a little analyzed element about the nature of Science: the role of scientific hypotheses in the construction of knowledge. We assume that every statement whose content exceeds the empirical content of a research can be considered a hypothesis. Seeking to establish an analysis proposal with didactic purposes, we propose a categorization of scientific hypotheses regarding their nature (cosmovisive, ontological or representational) and regarding their logical role in the construction of Science (initial axioms, hypotheses assumed later or derivations). Finally, we exemplify the application of this framework in the analysis of historical episodes that led to the Heat Equation and Schrödinger’s Equation, examples that could be adopted in the context of Physics teacher education, suggesting that research based on the proposed approach be developed in the future.

Ao ensinar Física, principalmente na Educação Básica e no contexto de formação de professores, tem-se por objetivo ensinar, além dos conceitos físicos, aspectos sobre a natureza da ciência (o que é ciência, o que diferencia ciência de outras formas de conhecimento, como a ciência impacta a sociedade). Fazer isso é um enorme desafio, pois pode implicar uma escolha entre enfatizar elementos conceituais e matemáticos, ou fazer uma discussão mais filosófica. Nosso objetivo é apresentar uma proposta de análise de textos históricos com finalidade didática, a fim de permitir que se explore a Física (os aspectos conceituais e matemáticos) ao mesmo tempo em que são discutidos aspectos epistêmicos e sociais da ciência. Nesse sentido, propomos, neste artigo, uma alternativa para explorar a história com o objetivo de evidenciar um elemento pouco analisado sobre a natureza da Ciência: o papel das hipóteses científicas na construção do conhecimento. Assumimos que toda afirmação cujo conteúdo excede o conteúdo empírico de uma pesquisa pode ser considerada uma hipótese. Procurando estabelecer uma proposta de análise com fins didáticos, propomos uma categorização das hipóteses científicas quanto à natureza delas (cosmovisivas, ontológicas ou representacionais) e quanto ao papel lógico delas na construção da Ciência (axiomas iniciais, hipóteses assumidas posteriormente ou derivações). Por fim, exemplificamos a aplicação dessa estrutura na análise dos episódios históricos que deram origem à Equação do Calor e à Equação de Schrödinger, exemplos que poderiam ser adotados no contexto de formação de professores de Física, sugerindo que pesquisas pautadas pela proposta apresentada sejam desenvolvidas futuramente.

Na tradição do campo disciplinar da Física, e nos respectivos manuais didáticos, a invariância das equações de Maxwell por transformações de Lorentz é usualmente apresentada via cálculo tensorial, do que decorre que seu ensino seja postergado até que (supostamente) os estudantes-alvo dominem esse formalismo. Isso pode acarretar, em disputas curriculares as mais disformes, que muitos sequer tenham acesso instrucional a esse tópico, com relevantes implicações para o conhecimento avançado da Física Moderna e Contemporânea. Desse diagnóstico, desenvolvemos uma alternativa de se proceder àquela apresentação usando-se apenas operações básicas da derivação, como a regra da cadeia. Na direção dos processos de ensino e aprendizagem associáveis, sustentamo-nos no aporte teórico das pontes conceituais, por nós desenvolvido a partir da epistemologia cognitiva de objeto homólogo de Gérard Vergnaud. Esse artifício de congruência referencial buscou estabelecer a transitabilidade das maneiras, sem hierarquização, mas com evidente implicação de que a alternativa demonstrada poderia facilmente ser introduzida em disciplinas iniciais de Eletromagnetismo, tipicamente realizadas no primeiro ciclo dos cursos de Física e Engenharia, contribuindo para a retomada progressiva do assunto em módulos avançados. didáticos tensorial supostamente (supostamente estudantesalvo estudantes alvo formalismo acarretar disformes tópico Contemporânea diagnóstico usandose usando derivação cadeia associáveis sustentamonos sustentamo conceituais Vergnaud maneiras hierarquização Eletromagnetismo Engenharia avançados

In the tradition of the disciplinary field of Physics, and in the underlying textbooks, the invariance of Maxwell’s equations by Lorentz transformations is usually presented via tensor calculus, which results in its teaching being postponed until (supposedly) the target students master this formalism. This can result, in the most deformed curriculum disputes, that many do not even have instructional access to this topic, with relevant implications for the advanced knowledge of Modern and Contemporary Physics. From this diagnosis, we developed an alternative to proceed with that presentation using only basic derivation operations, such as the chain rule. In the direction of associable teaching and learning processes, we rely on the theoretical contribution of conceptual bridges, developed by us from Gérard Vergnaud’s cognitive epistemology thought for a homologous object. This referential congruence artifice sought to establish the possibility of transition of the approaches, without hierarchy, but with the clear implication that the demonstrated alternative could easily be introduced in initial disciplines of Electromagnetism, typically taken in the first cycle of Physics and Engineering courses, contributing to the resumption of progression of the subject in advanced modules. textbooks Maxwells Maxwell s calculus supposedly (supposedly formalism result disputes topic diagnosis operations rule processes bridges Vergnauds Vergnaud object approaches hierarchy Electromagnetism courses modules

The South African Physical Science curriculum is regarded as spiral in nature due to its progression of concepts across grades, and its coherence of ideas within grades. A spiral curriculum supports coherence and boosts learner achievement in science. This inquiry examines the fundamental principles of electrolytic cells in the knowledge area of chemical change at the secondary level (Grades 10 to 12). Electrolytic cells' spiral nature was determined by analysing the Physical Science Curriculum (PSC) and 2019 Physical Science Work Schedule (PSWS), using pedagogical link-making for continuity. The PSC passed the spiral test due to the presence of increasingly difficult concepts across grades. Due to the absence of fundamental concepts like oxidation numbers and electrolytes in Grades 10 and 11, the PSC failed the conceptual progression test. Furthermore, the spiral characteristics of the PSC were compromised in the 2019 PSWS document. The sequencing of concepts in the 2019 PSWS does not encourage linking on the meso scale, where the interlinking of ideas is vital for learner comprehension and conceptual understanding. Curriculum designers should introduce oxidation numbers in Grade 10 and electrolytic cells in Grade 11. Furthermore, it is recommended that curriculum designers consider separating chemistry and physics knowledge areas.

Resumen Se efectuó un análisis bibliométrico de la producción científica con fines educativos, en todos los niveles, sobre la estructura del espacio-tiempo, para reconstruir la estructura intelectual, conceptual y de redes sociales de la comunidad científica implicada, en el periodo 1988 hasta agosto del 2020. La información se obtuvo de las bases de datos Web of Science, rastreando los valores lógicos "spacetime and teaching" o "spacetime and pedagogical", totalizando ciento catorce artículos. Se siguió la metodología del análisis bibliométrico descriptivo. Los resultados y el análisis se muestran con Bibliometrix, una herramienta de código abierto para la investigación cuantitativa en cienciometría y bibliometría. Se concluyó que la estructura del espacio-tiempo está fuertemente presente en la relatividad general, teoría cuántica y en las soluciones de Schwarzschild y que los modelos pedagógicos están relacionados con los tópicos de la teoría de campos cuánticos, mientras que la enseñanza la física busca comprender la estructura del espacio tiempo en la teoría especial y general de la relatividad.

Abstract A bibliometric analysis of scientific production was carried out for educational purposes, at all levels, on the structure of space-time, to reconstruct the intellectual, conceptual and social network structure of the scientific community involved, in the period 1988 to August of 2020. The information was obtained from the Web of Science databases, tracking the logical values "spacetime and teaching" or "spacetime and pedagogical", totaling one hundred and fourteen articles. The descriptive bibliometric analysis methodology was followed. Results and analysis are displayed with Bibliometrix, an open-source tool for quantitative research in scientometry and bibliometrics. It was concluded that the structure of space-time is strongly present in general relativity, quantum theory and in Schwarzschild solutions and that pedagogical models are related to the topics of quantum field theory, while teaching physics seeks to understand the structure of spacetime in the special and general theory of relativity.

Resumen El objetivo de este estudio es investigar las potencialidades didácticas del uso de la tecnología para desarrollar aprendizajes con ceptuales, procedimentales y actitudinales en la formación de profesores de física. La educación de profesores de física debe aten der el papel de la tecnología para incidir o facilitar el aprendizaje activo, significativo y creador basado en problemas del mundo real. Es insuficiente en la literatura especializada las investigaciones sobre las potencialidades didácticas del uso de métodos nu méricos para contribuir al aprendizaje cognitivo, procedimental y actitudinal de los profesores de física en formación inicial. El estudio cinemático, dinámico y energético del hombre más rápido del mundo y su rendimiento en la carrera despiertan un gran interés en los estudiantes. En la actualidad se requiere proveer a los futuros profesores con un robusto sistema de contenidos cognitivos, procedimentales-estratégicos y actitudinales a través de la resolución de problemas de interés sociocultural, personal o profesional. En este artículo se analizan los resultados obtenidos en el aprendizaje de un grupo de profesores de física en forma ción en cuanto a conceptos, habilidades y actitudes desde la resolución de problemas interesantes del mundo real.

Abstract The objective of this study is to investigate the didactic potentialities of the use of technology to develop conceptual, procedural and attitudinal learning in the formation of Physics teachers. Physics teacher education must address the role of technology to influence or facilitate active, meaningful and creative learning based on real world problems. Research on the didactic potential of the use of numerical methods in the construction of models in the cognitive, procedural and attitudinal learning of physics teachers in initial training is insufficient in the specialized literature. The kinematic, dynamic and energetic study of the fastest man in the world and his performance arouses great interest in students to know the characteristics and factors that allowed establishing the world record in the 100 m dash. Currently it is required to provide teachers with a robust system of cognitive, procedural-strategic and attitudinal content through the resolution of problems of socio-cultural, personal or professional interest. This article analyzes the results obtained in the learning of a group of physics teachers in training in terms of concepts, skills and attitudes from the resolution of interesting problems in the real world.

Resumo Energia é uma grandeza sem definigao que tem inegável importancia conceitual e tecnológica. No entanto, a literatura indica que o modo como ela é abordada na educagao básica é falho, favorecendo a construgao e a manutengao de concepgoes equivocadas sobre o conceito. Também, é dificultado o entendimento de que energia é um conceito presente em toda a Física e que apresenta caráter interdisciplinar e indissociável de sua transformagao e conservagao. Diante disso, este ensaio visa investigar como a Base Nacional Comum Curricular (BNCC) aborda tal grandeza. A BNCC foi escolhida porque é o atual documento norteador da educagao básica brasileira. Assim, foram analisadas as habilidades referentes a energia nos anos iniciais e finais do ensino fundamental (EF) e do ensino médio (EM). Desse modo, chegou-se a conclusao de que o tratamento dado ao conceito é insuficiente, já que existem problemas nas habilidades desde os anos iniciais do EF até o EM. A natureza epistemológica do conceito nao é levada em consideragao pelo documento, tampouco é respeitada a dependencia entre o conceito de energia e a sua conservagao. Este ensaio pretende alertar sobre a adequagao do documento que norteia o ensino de Ciencias/Física aos seus conceitos. Sendo assim, embora a BNCC proponha uma reforma educacional, ao menos no que diz respeito ao conceito investigado, as dificuldades já relatadas pela literatura serao mantidas.

Abstract Energy is an undefined quantity with an undeniable conceptual and technological importance. However, the literature indicates that the manner it is approached in Brazilian Basic Education is scant, favoring the construction and conservation of alternatives conceptions about the concept. Besides, it hinders to understand that energy is present in all Physics concepts and has an inter-disciplinary character and inseparable from its transformation and conservation. Therefore, the aim of this essay is to investigate how the Brazilian Common Curricular Base addresses this physical quantity. This document was chosen because it is the current guiding document for Brazilian basic education. Thus, were analyzed the skills referent to energy in the initial and final years of Elementary School (EE) and in the High School (HS). Thereby, it was concluded in this paper that the treatment given to the concept is insufficient, insofar as are problems in the skills from the early years of EE until the HS. The epistemological nature of the concept is not considered by the document analyzed and the dependence between the concept of energy and its conservation is not respected. This essay intends to warn about the adequacy of the document that guides Science / Physics teaching to its concepts. So, although the Brazilian Common Curricular Base proposes an educational reform, at least regarding the concept investi-gated, will be maintained the difficulties already reported by the literature.

Abstract This paper proposes a novel methodology, based on the semiotic-cognitive theory of learning (González, 2018), to address issues of lagrangian mechanics, a subject of the higher level of physics professors and Physics undergraduates, exemplified in Noether's theorem, which links the symmetry of mechanical configurations, with the corresponding first integrals of motion. Instead of the classical way of presenting the theorem, by means of a statement, demonstration and exemplification, we start with a table of properties (including symmetries and conservation of different specific configurations) which the student is asked to relate hypothetically, and then construct a formal expression based on the Lagrange equations, by means of a recursive procedure from which the proof of the theorem is extracted as a conceptual scheme, which will finally be applied in a generic form, detached from the previous specific configurations. Although it is exemplified with a subject of lagrangian mechanics, the method is applicable in a general way, adapting it to the corresponding subject and topic.

Resumen En este trabajo se plantea una metodología novedosa, basada en la teoría semiótica-cognitiva del aprendizaje (González, 2018), para abordar temas de Mecánica lagrangiana. En el contexto de esta asignatura, correspondiente al nivel superior de profesorados de Física y de licenciaturas en Física, se ejemplifica la metodología mencionada a través del abordaje del conocido teorema de Noether, el cual vincula la simetría de las configuraciones mecánicas con las correspondientes integrales primeras de movimiento. En lugar de la forma clásica de presentar el teorema (mediante el enunciado, la demostración y la ejemplificación), en este caso se parte de un cuadro de propiedades (entre ellas simetrías y conservaciones de distintas configuraciones específicas) y se solicita al estudiante que las relacio nes de manera hipotética. Luego se propone construir una expresión formal con base en las ecuaciones de Lagrange, mediante un procedimiento recursivo del que se extrae la demostración del teorema como un esquema conceptual. Finalmente se aplicará este teorema en forma genérica, desprendida de las configuraciones específicas previas. Cabe aclarar que, si bien se ejemplifica con un tema de Mecánica lagrangiana, el método es aplicable de forma general, adecuándola a la materia y tema correspondientes.

Abstract The Theory of Special Relativity promoted, in the beginning of the 20th century, a paradigmatic revolution and introduced new interpretations on the concept of mass (inertia) and how it is related to energy. Over the years, several authors have tried to present these concepts to a more general public through scientific dissemination and didactic transposition. Unfortunately, these adaptations have shown the presence of some conceptual errors and inconsistencies. In this paper, we analyze the topics of Special Relativity in physics textbooks approved in the National Textbook Program (PNLD) - 2018 address the concepts of mass and the mass-energy relationship and we point out that these present inconsistencias. As they are persistent and recurrent problems, they have already become epistemological obstacles and therefore require a more careful analysis to show their origin and they are or have become incongruous. For this reason, our work is not limited to pointing out which books they appear in, but it brings a broad reflection on each of these inconsistencies, dialoguing with various authors, aiming to serve as a subsidy for undergraduates, teachers, students and book authors and publishers of the science.

Resumo A Teoria da Relatividade Especial promoveu, no comego do sáculo XX, uma revolugao paradigmática e introduziu novas interpretares sobre o conceito de massa (inárcia) e como essa se relaciona com a energia. Ao longo dos anos, diversos autores tentaram apresentar esses conceitos para um público mais geral, por meio da divulgagao científica e da transposigao didática. Infelizmente, nessas adapta- goes tem se evidenciado a presenga de alguns erros conceituais e inconsistencias. Neste trabalho analisamos os tópicos de Relatividade Especial nos livros didáticos de física aprovados no Programa Nacional do Livro Didático (PNLD) - 2018 que abordam os conceitos de massa e a relagao massa-energia, desta análise apontamos que estas obras apresentam incongruencias. Por serem problemas persis tentes e recorrentes, eles já se tornaram obstáculos epistemológicos e por isso exigem uma investigagao mais cuidadosa que mostre a sua origem e se eles sao ou se tornaram incongruentes. Por essa razao, nosso trabalho nao se limita apenas em apontar em quais livros elas aparecem, mas traz uma ampla reflexao sobre cada uma dessas incongruencias, dialogando com vários autores, visando servir de subsídio para licenciandos, professores, alunos e autores de livros e divulgadores da ciencia.

The research reported here examined the outcome of using interactive simulation technology (1ST) as a guided-inquiry approach to enhance learners' conceptual knowledge of electrostatics in physics. Participants were Grade 11 physical sciences learners (n = 60) and a teacher from a rural school in South Africa. Learners were randomly assigned to an experimental group (n = 30) that took part in the intervention lesson using the integration of 1ST in the science classroom, and a control group (n = 30) that continued with the conventional teaching method. We adopted a mixed-method approach for this research. Data were collected through a pre-post achievement instrument, classroom observations, and focus group interviews. Data were analysed using the Mann-Whitney {/-test, the Wilcoxon signed-rank test, and content analysis. It was found that the mean rank rating of the pre-test results for learners in both groups was not significantly different. However, the Mann-Whitney /-test indicated that learners' conceptual understanding measured in the post-test result was greater for the experimental group (mean rank gain score = 38.83) compared to the control group (mean rank gain score = 22.17), U = 200.0, p = 0.000185. This finding indicates that integrating 1ST into inquiry-based activities can be used efficiently to improve learners' in-depth knowledge of science concepts.

Investigamos o efeito do ensino remoto adotado durante a pandemia de Covid-19 no desempenho acadêmico de estudantes em duas disciplinas de Física, uma de graduação e outra de pós-graduação. Esse desempenho foi avaliado por meio de um teste conceitual sobre Termodinâmica, tema abordado em ambas as disciplinas. O teste foi aplicado em turmas presenciais antes da pandemia e remotas durante a pandemia. A comparação dos resultados não revelou diferença estatisticamente significativa entre os escores dos estudantes nos dois períodos. As precauções tomadas para garantir a validade dessa análise são apresentadas e o alcance das conclusões é discutido.

We investigate the effect of remote teaching adopted during the Covid-19 pandemic on the academic performance of students in two physics courses, one for undergraduates and the other for graduates. This performance was assessed through a conceptual test on Thermodynamics, a topic addressed in both courses. The test was applied to in-person classes before the Covid-19 pandemic and to remote classes during the pandemic. Comparison of results did not reveal statistically significant differences between the student’s scores in the two periods. Precautions taken to ensure the validity of this analysis are presented and the scope of our conclusions is discussed.

Foram pesquisadas quatro décadas de livros didáticos de Física, de 1940 a 1980, no âmbito da história dos conteúdos escolares, procurando caracterizar as propostas de ensino de Física no Brasil, identificando o contexto das políticas educacionais e suas relações com as políticas editoriais. O estudo considera os livros, através de seus autores, seus objetivos educacionais implícitos e explícitos, seus conteúdos específicos e suas propostas de desenvolvimento das atividades pedagógicas. A partir da década de 1940, o mercado editorial de livros didáticos e os autores se concentram em São Paulo, sendo professores de escolas públicas nos primeiros períodos (1940–1950) e professores de cursos preparatórios para o vestibular nas décadas seguintes (1960–1970), muitos deles com livros editados por até 3 (três) décadas. Embora tenham ocorrido no período três reformas educacionais, diferenciando-se por: valorização do pensamento cientifico teórico (década de 1940); alinhamento dos temas da física com as áreas da ciência física e acrescentando em sua formulação a importância do caráter experimental (década de 1950); formação tecnológica e profissional (décadas de 1960/1970), a proposta de ensino de Física concretizada em livros de mesma autoria mudou muito pouco, visando a sua adequação a cada nova demanda legal. Por outro lado, a chegada do PSSC no Brasil representa um marco para o ensino da Física, levando às reflexões que resultaram em projetos de ensino no início dos anos 1970, todos com sede em São Paulo, refletindo formas distintas no desenvolvimento dos conteúdos, desde uma visão mais cultural, com a Física bastante contextualizada e o caráter experimental bastante explorado, até projetos com conteúdos bastante teóricos e conceituais, semelhante ao desenvolvimento dos conteúdos propostos em universidades de formação de físicos ou professores de física. Pode-se dizer que a década de 1970 foi um dos períodos mais ricos em termos de proposições em ensino de física, com diferentes visões de física e de ensino.

Four decades of Physics textbooks were researched, from 1940 to 1980, considering the history of school contents. We characterized the proposals for teaching Physics in Brazil, identifying the contexts of educational policies and their relations with editorial policies. The study considers textbooks, through their authors, their implicit and explicit educational objectives, their specific contents, and their proposals for the development of pedagogical activities. From the 1940s onwards, the textbook publishers and authors were concentrated in São Paulo, being public school teachers in the early periods (1940–1950) and teachers of preparatory courses for colleges entrance exams in the following decades (1960–1970), many of them with textbooks published for up to 3 (three) decades. Although three educational reforms took place in the period, differing by valuing theoretical scientific thinking (the 1940s); alignment of the physics themes with the physical science areas, and adding in its formulation the importance of the experimental character (the 1950s); technological and professional training (1960s/1970s), the proposal for teaching Physics implemented in textbooks by the same authorship changed very little, aiming to adapt it to each new legal demand. On the other hand, the arrival of the PSSC in Brazil represents a milestone for Physics teaching, leading to reflections that resulted in teaching projects in the early 1970s, all created in São Paulo, reflecting different forms of content development, from a more cultural view, with Physics very contextualized and the experimental character extensively explored, to projects with very theoretical and conceptual content, similar to the development of contents proposed in universities training physicists or physics teachers. It can be said that the 1970s was one of the richest periods in physics teaching propositions, with different visions of physics and teaching.