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dc.creatorAndrades, Richar Nicolás Durán-
dc.date.accessioned2026-05-26T14:40:47Z-
dc.date.available2026-05-26T14:40:47Z-
dc.date.issued2026-03-09-
dc.identifier.citationANDRADES, Richar Nicolás Durán. Simulação em realidade virtual imersiva aplicada no ensino e aprendizagem da física moderna: dualidade onda-partícula/efeito fotoelétrico. 2026. Tese (Doutorado em Ensino de Ciência e Tecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40465-
dc.descriptionAcompanha produção técnica: Manual técnico-didático sobre simulação RVI para o ensino da dualidade onda-partícula/efeito fotoelétricopt_BR
dc.description.abstractThis thesis investigates the impact of implementing an Immersive Virtual Reality (IVR) simulation on the teaching and learning of the concepts of wave-particle duality and the photoelectric effect in the context of Modern Physics. Grounded in Vygotsky’s constructivist perspective, the study examines how IVR, acting as a pedagogicaltechnological mediation tool, can enhance students’ Zone of Proximal Development (ZPD) and thereby help overcome the abstraction inherent to these concepts through the articulation of theory and experimentation. The methodological approach followed a mixed methodology, structured in three phases. Phase I consisted of systematic literature reviews (Methodi Ordinatio and the PRISMA 2020 protocol) to map the use of IVR in Physics education. Phase II involved the development of an IVR simulation of Thomas Young’s diffraction experiment and Philipp Lenard’s photoelectric effect experiment using Blender and Unity. Phase III, focused on implementation and analysis, included the evaluation of the simulation by expert Physics/Physics Education teachers and by students from Electrical Engineering and Physics Teacher Education programs, through mixed questionnaires and phenomenological analysis. This phase examined students’ interactions, collected data on their conceptual performance, and analyzed their experiences within the immersive environment. The discussion addresses the challenges and possibilities of using IVR in educational contexts, emphasizing the understanding of phenomena discussed in Modern Physics. In particular, the study investigated how IVR can be interpreted through the lens of the ZPD, enabling students to advance their learning through interaction with simulated environments, assisted and guided by teachers. IVR is analyzed as a resource that enhances visualization and understanding of these phenomena by facilitating the learning of complex concepts through pedagogical-technological interaction. Accordingly, this work proposes and discusses the theoretical model called Pedagogical-Technological Mediation of Specific Knowledge (MPTCE) as a framework to help teachers understand and didactically plan the use of immersive technologies by integrating pedagogical intentionality and technological resources. The MPTCE model offers a way for teachers to understand the processes involved in using a technological tool-conceptualized within each theoretical component-and was developed to provide a strategy that supports instructional planning to improve teaching-learning processes. Therefore, this research provides insights into the operationalization of IVR as a pedagogical mediation tool, demonstrating its potential to connect theory and experimentation while fostering the ZPD to overcome high levels of conceptual abstraction.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0pt_BR
dc.subjectFísica - Estudo e ensinopt_BR
dc.subjectRealidade virtual na educaçãopt_BR
dc.subjectMediaçãopt_BR
dc.subjectEnsinopt_BR
dc.subjectAprendizagempt_BR
dc.subjectPhysics - Study and teachingpt_BR
dc.subjectVirtual reality in educationpt_BR
dc.subjectMediationpt_BR
dc.subjectTeachingpt_BR
dc.subjectLearningpt_BR
dc.titleSimulação em realidade virtual imersiva aplicada no ensino e aprendizagem da física moderna: dualidade onda-partícula/efeito fotoelétricopt_BR
dc.title.alternativeImmersive virtual reality simulation applied to the teaching and learning of modern physics: wave-particle duality/photoelectric effectpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoA presente tese investiga o impacto da implementação de uma simulação em Realidade Virtual Imersiva (RVI) no processo de ensino e aprendizagem dos conceitos de Dualidade Onda-partícula e Efeito Fotoelétrico no contexto da Física Moderna. Ancorado na perspectiva construtivista de Vygotsky, o estudo explora como a RVI, atuando como instrumento de mediação Pedagógico-Tecnológica pode potencializar a Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP) dos estudantes e, assim, superar a abstração inerente a esses conceitos através da articulação entre teoria e experimentação. O percurso metodológico adotou uma abordagem mista, estruturada em três fases. A Fase I consistiu em revisões bibliográficas sistemáticas (Metodi Ordinatio e protocolo PRISMA 2020) para mapear o uso da RVI no ensino de Física. A Fase II envolveu o desenvolvimento de uma simulação em RVI, dos experimentos de Difração de Thomas Young e o Efeito Fotoelétrico de Philipp Lenard utilizando Blender e Unity. A Fase III, de aplicação e análise, incluiu a avaliação da simulação por professores especialistas em Física/Ensino de Física e estudantes de Engenharia Elétrica e Licenciatura em Física, por meio de questionários mistos e análise fenomenológica. Estudando as interações dos estudantes, coleta de dados sobre seu desempenho conceitual e análise de suas experiências dentro do ambiente imersivo. A discussão centra-se nos desafios e possibilidades do uso da RVI no contexto educacional, com ênfase na compreensão dos fenômenos discutidos na Física Moderna. Em particular, Investigou-se como a RVI pode ser analisada à luz da ZDP, possibilitando que os alunos avancem em sua aprendizagem por meio da interação com ambientes simulados, assistidos e guiados pelos professores. A RVI é analisada como um recurso que potencializa a visualização e compreensão desses fenômenos, ao facilitar a aprendizagem de conceitos complexos por meio da interação Pedagógico-Tecnológica. Com isso, este trabalho propõe e discute o modelo teórico denominado Mediação Pedagógico-Tecnológica do Conhecimento Específico (MPTCE), como um arcabouço para que professores compreendam e planejem didaticamente o uso de tecnologias imersivas, integrando intencionalidade pedagógica e recursos tecnológicos. O modelo MPTCE traz uma possibilidade de que o professor compreenda os processos que envolvem a utilização de uma ferramenta tecnológica que é abordada e pensada em cada componente teórico e desenvolvida com o objetivo de apresentar uma estratégia que facilite o planejamento didático para melhorar os processos de ensino-aprendizagem. Portanto, a pesquisa realizada oferece insights sobre a operacionalização da RVI como ferramenta de mediação pedagógica, demonstrando seu potencial para articular teoria e experimentação e, ao mesmo tempo, promover a ZDP na superação de níveis de abstração conceitual.pt_BR
dc.degree.localPonta Grossapt_BR
dc.publisher.localPonta Grossapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0002-9896-585Xpt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/9701011069272029pt_BR
dc.contributor.advisor1Szmoski, Romeu Miqueias-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-0968-7158pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/5919669935159197pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Miquelin, Awdry Feisser-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-7459-3780pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/9516464037261848pt_BR
dc.contributor.referee1Miquelin, Awdry Feisser-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-7459-3780pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/9516464037261848pt_BR
dc.contributor.referee2Jussiani, Eduardo Inocente-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-8500-5710pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/7893562075157658pt_BR
dc.contributor.referee3Neves, Marcos Cesar Danhoni-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-3724-5373pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/6514146095003486pt_BR
dc.contributor.referee4Szmoski, Romeu Miqueias-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0002-0968-7158pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttps://lattes.cnpq.br/5919669935159197pt_BR
dc.contributor.referee5Sigua, Rosa Nidia Tuay-
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/0000-0002-2040-2854pt_BR
dc.contributor.referee5Latteshttps://orcid.org/0000-0002-2040-2854pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ensino de Ciência e Tecnologiapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS HUMANASpt_BR
dc.subject.capesEngenharia/Tecnologia/Gestãopt_BR
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