We developed and present an application to be integrated into web pages named Graxaim – Virtual Thermodynamics Laboratory, or Graxaim/LVT. Through configuration files, the application can be used to propose different virtual experimental problem situations, with different subsystems and measurement equipment, equivalent to different experimental kits. We present the algorithm based on the maximum entropy principle that we developed for the thermal and mechanical interactions used by the application to simulate a wide variety of reversible and irreversible thermodynamic processes. The application has seven pre-installed configurations. We used one of them to show how the chaining of thermodynamic processes, obtained by modifying experimental arrangements, can be used to simulate a Carnot Cycle. We show how technical difficulties of the simulator can be resolved through irreversible processes that degrade the efficiency of the heat engine and argue that this discussion can be used to make analogies with technical difficulties of real machines. The results of the equilibrium states obtained in the simulation were compared with the expected theoretical results and the average relative deviations were found to be less than 0.1%. Laboratory GraxaimLVT LVT Graxaim/LVT files situations equipment kits preinstalled pre installed configurations arrangements Cycle machines 01 0 1 0.1% 0.1 0.

Desenvolvemos e apresentamos um aplicativo para ser integrado a páginas da internet denominado Graxaim – Laboratório Virtual de Termodinâmica, ou Graxaim/LVT. Através de arquivos de configuração, o aplicativo pode ser usado para propor diferentes situações-problema experimentais virtuais, com diferentes subsistemas e equipamentos de medidas, equivalentes a diferentes kits experimentais. Apresentamos o algoritmo baseado no princípio de máxima entropia que desenvolvemos para as interações térmicas e mecânicas utilizadas pelo aplicativo para simular uma grande variedade de processos termodinâmicos reversíveis e irreversíveis. O aplicativo possui sete configurações pré-instaladas. Utilizamos uma delas para mostrar como o encadeamento de processos termodinâmicos, obtidos pela modificação de arranjos experimentais, pode ser usada para simular um Ciclo de Carnot. Mostramos como dificuldades técnicas do simulador podem ser resolvidas através de processos irreversíveis que degradam a eficiência da máquina térmica e argumentamos que essa discussão pode ser utilizada para fazer analogias com dificuldades técnicas de máquinas reais. Os resultados dos estados de equilíbrio obtidos na simulação foram comparados com os resultados teóricos esperados e os desvios relativos médios mostraram-se menores que 0,1%. Termodinâmica GraxaimLVT LVT Graxaim/LVT configuração situaçõesproblema situações problema virtuais medidas préinstaladas. préinstaladas pré instaladas. instaladas pré-instaladas Carnot reais mostraramse mostraram se 01 0 1 0,1% 0,1 0,

Resumo Apresentamos neste artigo um conjunto de atividades didáticas (AD) de Física, mediadas por recursos educacionais hipermídia, que aborda a energia elétrica nas residências, relacionando conteúdos de Física referentes à Eletrodinâmica. Para isso, consideramos a importância da recontextualização dos conhecimentos científicos – explicitada por diversos autores e pelos documentos oficiais voltados ao ensino médio de Física – que possibilita aos estudantes lidar com as situações que vivenciam ou venham a vivenciar, muitas delas novas e inéditas. Nesse sentido, as AD foram estruturadas tendo como base teórico-metodológica a Teoria da Flexibilidade Cognitiva (TFC), que enfatiza o desenvolvimento da flexibilidade cognitiva (FC) como essencial na construção, organização e reestruturação do conhecimento face a novas situações e contextos de utilização. Ao longo do texto, descrevemos as etapas envolvidas no planejamento das atividades, bem como analisamos os avanços e obstáculos na estruturação das mesmas em consonância com os pressupostos da TFC. As potencialidades das AD também são discutidas, com ênfase na contribuição destas para o desenvolvimento da FC no âmbito do ensino médio.

Abstract In this paper we present a set of didactic activities (DA) of Physics, mediated by hypermedia educational resources, that approach electrical energy in homes, relating Physics contents from Electrodynamics. For this, we consider the importance to recontextualize scientific knowledge – explained by several authors and by the official documents aimed at the high school of Physics – that allows students deal with the situations they experience or may experience, many of them new and original. In this context, the DA were structured with the theoretical-methodological basis of the Cognitive Flexibility Theory (CFT), that emphasizes the development of cognitive flexibility (CF) as essential in the construction, organization and restructuring of knowledge in the face of new situations and contexts of use. Throughout the text, we describe the steps related in the planning of activities, as well as analyzing the advances and obstacles in structuring them in accordance with the assumptions of the TFC. The potentialities of DA are also discussed, with an emphasis on their contribution to the development of CF within the scope of high school.

Resumo: Neste artigo são apresentados os resultados obtidos a partir de uma sequência de atividades didáticas que envolveram o uso de estratégias de leitura e Textos de Divulgação Científica em aulas de Física da 2ª série do Ensino Médio. A sequência de atividades com Textos de Divulgação Científica teve o intuito de investigar os indícios de evolução dos alunos com relação à leitura e à argumentação. Constatou-se que o uso sistemático e recorrente dos Textos de Divulgação Científica nas aulas propiciou o desenvolvimento das habilidades relacionadas às expressões oral e escrita dos alunos. Ainda, percebeu-se que as tarefas propostas nas etapas de pré/durante/pós-leitura, para trabalhar os distintos textos, mostraram-se fundamentais para: promover a articulação entre o texto e o conteúdo de Física; envolver os alunos durante os processos de leitura e discussão do texto; avaliar o que os alunos sabiam antes e o que aprenderam depois de perpassar por cada etapa de leitura.

Abstract: This paper presents results from a sequence of educational activities that involve the use of reading strategies and popular science texts in physics classes of the 2nd year of High School. The activities sequence with popular science texts aiming to investigate the effect on the students' progress regarding to reading and argumentation. It was found that the systematic and repeated use of popular science texts in classes led to the development of skills related to oral and written expression of the students. It was also noticed that the proposed tasks of pre/during/post-reading stages were fundamental to promote the relationship between the text and the physics content. These tasks help to engage students during the process of reading and text discussion, as well as to evaluate what the students knew before and what they learned after the reading step.

Neste artigo, são analisadas as leituras de Textos de Divulgação Científica (TDC) feitas por licenciandas nas disciplinas de Estágio Supervisionado em Ensino de Física II e III. Os registros orais e escritos produzidos durante as atividades com TDC associados às estratégias de leitura, foram analisados à luz dos referenciais teóricos da Análise do Discurso de linha francesa e da área de Educação em Ciências. Constatou-se que, nos estágios de regência, foram valorizadas as leituras polissêmicas, sendo o texto-pretexto o modo de leitura exercitado nas aulas e o discurso apropriado pelas licenciandas tendeu ao polêmico. Além disso, nas pré-regências, a função atribuída aos TDC se restringiu ao uso do texto para ensinar Física. Nas regências, as atividades com TDC tiveram as funções de promover o desenvolvimento de habilidades relacionadas às expressões oral e escrita dos alunos, à articulação entre o conteúdo de Física e o cotidiano do aluno e despertar atitudes nos alunos. Por fim, infere-se que a proposta do uso de TDC, associado a estratégias de leitura em aulas de Física, é um caminho possível para a valorização das leituras polissêmicas, além de favorecer a formação dos sujeitos-leitores no contexto da formação inicial de professores e na escola.

This article analyzes the readings of Popular Science Texts (TDC) done by undergraduates in the disciplines of supervised internship in Physics Teaching II and III. Oral and written records produced during activities with TDC associated with reading strategies were analyzed according to the theoretical frameworks of the analysis of the French Discourse and Education area science. It was observed that polysemic readings were valued in the teaching stages, in which the text-pretext reading strategy was predominant in classes and the discourse used by the students tended to be controversial. Moreover, in the pre-teaching, the TDC function was restricted to the use of texts in order to teach physics. There was an improvement in classes since TDC included the development of oral expression and written skills on the part of students; the articulation between physics contents and learners' daily life; the awakening of interest and motivation due to curiosity on the part of students. Finally, it is inferred that employing TDCs associated to reading strategies in physics classes point to a possible way for the advancement of polysemic readings, besides encouraging the formation of subject-readers within the context of teachers' training and school.

Neste artigo são discutidas as potencialidades da inserção da física moderna e contemporânea no ensino médio, dando especial ênfase ao ensino da teoria da relatividade restrita por meio do estudo e explicação do Sistema de Posicionamento Global (GPS). Descreve-se um planejamento didático de treze aulas e suas atividades, que foram desenvolvidas como parte de uma pesquisa de mestrado. Essa pesquisa procurou desenvolver no ensino médio conteúdos que tradicionalmente não são trabalhados neste nível de ensino, buscando aproximar os alunos de situações do cotidiano e que estão relacionadas com exemplares tecnológicos. As atividades realizadas com os alunos participantes procuraram desenvolver as competências preconizadas pelos Parâmetros Curriculares Nacionais. Além disso, apresentam-se os elementos que nortearam a elaboração do planejamento didático, como, por exemplo, os resultados obtidos da análise de artigos referentes ao assunto relatividade, publicados em dez periódicos nacionais e internacionais, bem como, a reflexão sobre os aspectos de um planejamento didático. Dos resultados obtidos, destaca-se que 2,21% dos artigos publicados nas principais revistas de educação em ciências e ensino de física no período de 2005 a 2009 se relacionaram à teoria da relatividade, tendo sido esta uma dificuldade encontrada ao elaborar o planejamento didático. Em relação às respostas dos alunos, cabe salientar que eles consideraram relevante o estudo do GPS e da dilatação do tempo, e, além disso, consideraram produtiva a aproximação entre o GPS e a teoria da relatividade restrita.