O processo de medição no ensino de Física a partir do enfoque no processo de modelagem científica : subsídios para o desenvolvimento de atividades no ensino de Física

Abstract

A medição é uma das operações empíricas básicas da Ciência. Em decorrência disso, as nuances dos processos de coleta e análise de dados foram objetos de estudo de grandes cientistas durante a história. A despeito da importância da medição na Ciência, debates sobre o tema costumam ser pouco frequentes na Educação Básica, e, no Ensino Superior, podem acabar reduzidos a cálculos de procedimentos estatísticos carentes de significado. Neste artigo, com o objetivo de apresentar uma alternativa para se agregar sentido e significado aos procedimentos envolvidos na medição científica, apresentamos reflexões sobre como elementos centrais do delineamento experimental e da coleta e análise de dados podem ser compreendidos a partir do enfoque no processo de modelagem científica. Pautados pela Modelagem Didático-Científica, expomos considerações sobre o papel dos modelos científicos na produção e interpretação de dados experimentais, destacando as diferenças entre observações, medições e experimentos, assim como exploramos a modelagem científica como um meio para a compreensão de incertezas de medições. Por fim, fundamentados nas reflexões apresentadas, propomos duas atividades para o Ensino Médio, uma voltada para situações relacionadas com a dispersão de dados experimentais e o significado de médias de conjuntos de dados, e outra para situações sobre a imprecisão de instrumentos de medida.

Science relies on measurement as one of its basic empirical operations, which has led to great scientists studying the nuances of data collection and analysis processes throughout history. However, despite its importance, discussions about measurement are often rare in Basic Education and can become reduced to meaningless statistical calculations in undergraduate courses. To address this issue, this article presents reflections on how experimental design and data collection and analysis can be better understood through the process of scientific modeling. Using Didactic-Scientific Modeling, the role of scientific models in the production and interpretation of experimental data is explored, highlighting the differences between observations, measurements, and experiments. Furthermore, scientific modeling is discussed as a way to understand uncertainties of measurements. Finally, two activities are proposed for Secondary School, one focusing on the dispersion of experimental data and the meaning of dataset means, and another on the imprecision of measuring instruments, to add sense and significance to the procedures involved in scientific measurement.