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Aplicação da teoria de grupos magnéticos para guias de onda e cavidades ressonantes com meios magnéticos
(Universidade Federal do Pará, 2014-08-27) BEIRÃO, Antonio Thiago Madeira; DMITRIEV, Victor Alexandrovich; http://lattes.cnpq.br/3139536479960191
Neste trabalho aplicamos a teoria de grupos magnéticos em seções transversais de guias de ondas quadrado, retangular e circular preenchidos com ferrite ou material semicondutor com diferentes tipos de magnetização. Estes guias de ondas são estruturas usadas em tecnologia de microondas como phase shifters, cut-off switches e isoladores. Analogamente como feito em guias de ondas com diferentes simetrias, foram analisadas e classificadas também cavidades ressonantes com geometrias cúbica, paralelepípeda e cilíndrica utilizando teoria de grupos magnéticos. Considerando seções de guia de onda com quatro portas e usando métodos de teoria de grupo calculou-se a estrutura da matriz de espalhamento para estes guias com diferentes simetrias e são discutidas algumas de suas propriedades. Além disso, as matrizes de espalhamento obtidas para os modos TE0n são exatas e, a partir delas, foram calculados os autovalores e autovetores destas matrizes. Os resultados obtidos servem como referência teórica para checar a precisão de cálculos numéricos em estruturas de guias de ondas.
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CTS e a modelagem matemática na formação de professores de física
(Universidade Federal do Pará, 2007) MOUTINHO, Pedro Estevão da Conceição; ESPÍRITO SANTO, Adilson Oliveira do; http://lattes.cnpq.br/5870609258842071
Este estudo relata uma pesquisa feita entre o professor-pesquisador, professor de física, e sua turma de licenciatura do CEFETPA, composta de 32 alunos na qual foi utilizado a Tendência CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade) e a Modelagem Matemática como ambiente para formação de professores de física. Trata-se de uma pesquisa participante, na modalidade narrativa, com objetivo de registrar e analisar as ações e os registros dos personagens da pesquisa. Foram planejadas seis atividades com o objetivo de coletar dados para responder o problema proposta nesta investigação. Esses dados foram registrados através de filme, escritos dos alunos e escritos do professor-pesquisador. Na análise dos resultados chego à conclusão de que o ambiente proporcionado pela tendência CTS e pela Modelagem Matemática, através da experimentação, são necessários para formação de um professor diferenciado, que queira dar significado a aprendizagem de seus futuros alunos, pois nas falas destes percebe-se as necessidades que esses alunos têm de conhecer outras metodologias de ensino/aprendizagem em substituição da metodologia mecanicista cartesiana que eles conviveram durante toda formação fundamental e média. Por isso que inicio este trabalho discutindo sobre a evolução do método científico, posteriormente discuto sobre a tendência CTS, a proposta do livro didático e a modelagem Matemática. Em seguida faço atividades experimentais utilizando essas metodologias propostas. Neste sentido, percebo que esses alunos, futuros professores, irão formar alunos preparados para exercer sua cidadania, com auxílio da Tendência CTS e da Modelagem matemática.
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Da World wide web às partículas elementares: sequência didática baseada no método DBR-TLS com vistas à alfabetização científica e técnica
(Universidade Federal do Pará, 2017-12-14) RODRIGUES-MOURA, Sebastião; RODRIGUES, Alexandre Guimarães; http://lattes.cnpq.br/6167368100687689; BRITO, Licurgo Peixoto de; http://lattes.cnpq.br/5100592138044970
Com o objetivo de contribuir para a melhoria da prática do ensino de física no nível médio, esta pesquisa apresenta a produção e aplicação de uma sequência didática com seis lições visando à inserção da física moderna e contemporânea no ensino médio, observando-se os elementos da Alfabetização Científica e Técnica (ACT) conforme estabelece Fourez (1994). A elaboração foi feita por uma equipe de professores-pesquisadores, tendo como foco & física de partículas e o contexto histórico da criação da World Wide Web (WWW), pautando-se nos fundamentos da Design Based Research - (DBR) conforme estabelecido por Brown (1992) e Collins (1992) - e a Teaching-Learning Sequences (TLS), seguindo Lijnse (1995) e Mèheut & Psillos (2004). Ambos englobam & gestão de todo o processo que envolve a aplicação e reaplicação de ciclos em que os procedimentos da proposta são avaliados e reelaborados. Em relação à esta sequência de ensino-aprendizagem específica, uma atenção especial foi dada para os aspectos de coerência interna que estão relacionados com a percepção da intenção didática de todos os participantes da pesquisa. Com essa finalidade, propõe-se um conjunto de elementos-articuladores e problematizações para fornecer uma "espinha dorsal" perceptível em toda a TLS. Além de sequência didática, foi construído um ¿Guia Didático¿ para o professor contendo os conteúdos mínimos abordados, orientações para atividades didáticas, o tempo estimado para cada atividade e observações relevantes para apoiar a discussão, a orientação e a prática pedagógica durante as aulas. Também foram produzidos um jogo de tabuleiro e um minicongresso escolar que podem vir a ser potenciais materiais de educação científica e técnica. Esse conjunto composto da sequência didática e o guia (tutorial do jogo e o minicongresso) constitui-se como produto e subprodutos educacionais desenvolvidos no âmbito da pesquisa. Como uma experiência pedagógica de aplicação desse conjunto, foi desenvolvida em uma escola publica estadual de um município do nordeste paraense, distante cerca de 150 km da capital, envolvendo aproximadamente 30 estudantes do terceiro ano do ensino médio entre os meses de janeiro e março de 2016. Durante essa experiência, foram registradas as ocorrências relevantes em um diário de docência e os estudantes, reunidos em seis equipes, produziram webfólios sob a minha orientação docente. Esses dois instrumentos compuseram o material empírico que analisei à luz do referencial de ACT e com as diretrizes da Analise Textual Discursiva, embasada em Moraes e Galiazzi (2011). Dessa forma, buscou-se responder a seguinte questão de investigação: Como a implementação de uma sequência didática sobre física de partículas pode estimular a alfabetização científica e técnica? Do material empírico da pesquisa com enfoque qualitativo notadamente o diário de docência, os webfólios e também as referências em ACT - foram identificados cinco eixos de análise: (1) A World Wide Web e a internet são aplicações tecnológicas com funcionalidade distintas; (2) As "verdades absolutas" na ciência; (3) Todos os investimentos financeiros na investigação científica são necessários para a sociedade; (4) O Brasil e os interesses em todo do CERN/LHC; e, (5) Investimentos, novas partículas e os desafios de descobertas científicas. A análise da produção dos estudantes, em que foi particularmente aplicado o método da ATD, revelou elementos técnico-científicos, etimológicos, históricos, epistemológicos, midiáticos, científico-tecnológicos, sociais, financeiros, tecnológicos, econômicos, sócio-políticos, conforme as características da abordagem ACT, que se constituíram em categorias de análise ligadas tios cinco eixos já mencionados. A análise revelou boa qualidade na produção dos estudantes e seu engajamento na proposta, muito além do que o esperado neste nível de ensino. Nesse sentido, pelo menos de: elementos da ACT foram identificados nos discursos dos estudantes em face à motivação da sequência didática proposta. Além disso, esses elementos foram recorrentes nos webfólios de diversos grupos, o que reforça a expectativa de que uma sequência didática adequadamente planejada pode favorecer aspectos da ACT. Apenas o aspecto etimológico for identificado em um só grupo, o que se justifica por ser este um elemento mais elaborado. Assim, os questionamentos apresentados nas atividades de cada lição, os momentos de problematização e a criação de um blog, como espaço de discussão e colaboração, revelaram-se como estratégias adequadas para o desenvolvimento da ACT e contribuem para compor uma resposta à questão de investigação. As realizações no âmbito desta pesquisa estimulam a disseminação da produção e do uso de sequências didáticas no ensino médio buscando atender às expectativas de eficácia e diversificação de estratégias que concorrem para a melhoria desse nível de ensino.
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A Dimensão subjetiva da aprendizagem de professores de física nas ações pedagógicas
(Universidade Federal do Pará, 2023-09-26) YANO, Victtor Takeshi Barreiros; ALVES, José Moysés
A presente pesquisa, realizada com o referencial da Teoria da Subjetividade, da Epistemologia Qualitativa e da Metodologia Construtivo-Interpretativa, objetivou compreender a configuração subjetiva da ação de aprender de dois professores de física, nos anos iniciais de sua atuação profissional. Sustenta a tese que os professores, nos primeiros anos de atuação profissional, mobilizam recursos subjetivos, relacionais e operacionais desenvolvidos em momentos anteriores e desenvolvem outros recursos, ao aprenderem a enfrentar os desafios do momento. A investigação aconteceu em uma escola da rede privada de ensino de Belém/PA e os instrumentos destinados a promover o diálogo com os dois professores foram observações, questionário, complementos de frases, redação e conversas informais. A partir das informações obtidas, foram construídos indicadores e hipóteses sobre os sentidos subjetivos produzidos na história de vida dos professores, aqueles associados à subjetividade social da escola e de outros contextos de formação e os sentidos subjetivos produzidos durante a ação pedagógica. As hipóteses permitiram construir um modelo teórico, que inclui o tensionamento provocado pelo começo da atuação profissional e pela pandemia; a necessidade de desenvolver recursos subjetivos, relacionais e operacionais, para lidar com as novas exigências do ensino remoto; a ocorrência de aprendizagens necessárias para produzir um ensino que motivasse os alunos e favorecesse suas aprendizagens, para as quais foram mobilizados recursos subjetivos, relacionais e operacionais, desenvolvidos durante os anos de formação inicial, especialmente nos estágios; bem como a emergência de configuração subjetiva do desenvolvimento, decorrente de produções subjetivas relacionadas ao mestrado e à atuação profissional, que resultaram em diferentes decisões profissionais para os dois professores.
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Divulgação científica na Amazônia: o laboratório de demonstrações da UFPA
(Universidade Federal do Pará, 2017-01) CALDAS, Jocasta; CRISPINO, Luís Carlos Bassalo
A divulgação científica possui um papel fundamental na democratização do acesso ao conhecimento. Nas últimas décadas, diversas iniciativas de difusão científica surgiram e se desenvolveram em meio a um processo de expansão de instituições e de investimentos. Na Amazônia brasileira, o número de ações de divulgação científica está muito aquém do necessário para contemplar satisfatoriamente sua vasta extensão territorial. O Laboratório de Demonstrações da Universidade Federal do Pará, fundado em 2004, tem atuado como um centro de ciência visando o avanço da alfabetização científica na Amazônia brasileira, assim como da difusão e popularização da ciência e tecnologia. Neste artigo apresentamos as atividades deste Laboratório de Demonstrações ao longo de mais de uma década de atuação e o impacto de suas ações educativas e de divulgação científica na Amazônia brasileira.
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Ensino de física pela comparação entre experimento e modelo teórico com uso da modelagem matemática
(Universidade Federal do Pará, 2015-10-22) SILVA NETO, Manoel Januário da; ESPÍRITO SANTO, Adilson Oliveira do; http://lattes.cnpq.br/5870609258842071
O ensino das disciplinas experimentais de Física tem sido realizado com o uso de manuais ou roteiros das experiências. Esta abordagem tem-se mostrado inadequada para aprendizagem de conceitos físicos por parte de estudantes. Em face disto, esta tese teve como objetivo realizar um estudo de uma estratégia de ensino baseado nas ideias de Thomas Kuhn e adaptado por Zylbersztajn (1991) e Arruda; Silva e Laburú (2001) da ciência normal em sala de aula, com o uso da modelagem matemática e ênfase na experimentação de conceitos, leis e teorias. A pesquisa foi realizada com um grupo de alunos nos cursos superiores de Engenharia Civil e Licenciatura em Ciências Naturais; foram feitas análises investigativas por meio de uma abordagem mista (qualitativa e quantitativa), com a qual foi possível confirmar a hipótese do modelo. A despeito de algumas considerações relativas à sua aplicação, esta abordagem mostrou-se apropriada para ensino e aprendizagem de conteúdos de disciplinas experimentais de Física.
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O estudo do movimento browniano com material de baixo custo
(Universidade Federal do Pará, 2017-07) PEREZ, Silvana; MAIA, Noel das Chagas; NASCIMENTO, Cristovão Silva; CASTRO, Bárbara Fernandes do Nascimento
O estudo do movimento browniano é visto em disciplinas de física moderna de cursos de graduação em física, seguindo uma abordagem teórica ou de laboratório, neste caso geralmente envolvendo equipamentos de razoável sofisticação. Neste trabalho é descrita uma proposta de implementação do experimento no ensino médio, pensada e desenvolvida por estudantes do último semestre do curso noturno de licenciatura em Física da Universidade Federal do Pará, como parte das atividades de uma disciplina de Física Estatística. A facilidade da montagem do experimento, aliada ao uso de tecnologias computacionais para a análise dos resultados, faz com que a técnica possa ser facilmente implementada no ensino médio, possibilitando ao estudante discutir aspectos históricos do desenvolvimento dos modelos atômicos, bem como realizar a medição experimental do número de Avogrado, visto usualmente em Química, de forma mecanizada.
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Expedição norte-americana e iconografia inédita de Sobral em 1919
(Universidade Federal do Pará, 2017-06) CRISPINO, Luís Carlos Bassalo; LIMA, Marcelo Costa de
Neste artigo tratamos das observações no Brasil relacionadas ao eclipse total do Sol de 29 de maio de 1919, com ênfase na menos conhecida expedição organizada pela Instituição Carnegie, liderada no Brasil pelo americano Daniel Maynard Wise. Exibimos uma seleção de fotografias inéditas obtidas por Wise durante esta sua estada no Brasil.
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Explorando história da ciência na Amazônia: o Museu Interativo da Física
(Universidade Federal do Pará, 2016-08) CALDAS, Jocasta; LIMA, Marcelo Costa de; CRISPINO, Luís Carlos Bassalo
No ano de 2008, professores e alunos da Faculdade de Física da Universidade Federal do Pará realizaram uma iniciativa pioneira para divulgação de História da Ciência na Amazônia brasileira. Esta iniciativa, denominada Museu Interativo da Física, passou a atuar em parceria com a comunidade amazônida, suas organizações governamentais, outras universidades, escolas municipais e estaduais do Estado do Pará com o intuito de colaborar com o aumento da qualidade da educação científica na região. Neste artigo, abordamos as atividades do Museu Interativo da Física e o impacto da sua participação na divulgação de História da Ciência na Amazônia brasileira.
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Obstáculos epistemológicos no estudo do calor
(Universidade Federal do Pará, 2004-10-30) RIBEIRO, Elinete Oliveira Raposo; BRITO, Licurgo Peixoto de; http://lattes.cnpq.br/5100592138044970
O propósito deste trabalho é identificar obstáculos epistemológicos no processo de construção de conceitos físicos relacionados ao calor, a partir da epistemologia de Gaston Bachelard. A pesquisa foi desenvolvida, tendo como público alvo, estudantes de terceira série no ensino médio de uma escola pública de Belém. Para a identificação de obstáculos epistemológicos, foi elaborado um questionário de respostas abertas, o qual foi aplicado, primeiramente em uma turma, objetivando a validação do instrumento de investigação. Esse teste orientou a reformulação do questionário para posterior aplicação em outras turmas. As respostas possibilitaram três diferentes estratégias de análise: na primeira focalizou a presença de obstáculos epistemológicos sem restringir alunos ou questões, a partir do qual foi identificada a presença de obstáculo substancialista, experiência primeira, conhecimento geral, verbal, realista e animista; a segunda foi orientada para detectar obstáculos epistemológicos revelados por cada estudante, em todo o conjunto de questões, onde foi verificada a presença de pelo menos um obstáculo epistemológico no conjunto de respostas de cada estudante; a terceira buscou relacionar cada questão (tópico) com os correspondentes obstáculos epistemológicos, onde foi verificado que os obstáculos da experiência primeira e substancialista estavam presentes em respostas de quase todos os tópicos abordados, e os obstáculos do conhecimento geral, verbal, realista e animista, estão presentes em menor freqüência. Na tentativa de contribuir com a melhoria do Ensino de Física, o trabalho apresenta algumas sugestões aos professores, buscando a superação desses obstáculos pelos estudantes.
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A prática de ensino de física no ensino médio e o conceito de proporcionalidade: conexão fundamental na construção e (re)construção de conhecimentos
(Universidade Federal do Pará, 2009-11-16) SILVA, Luís Carlos da; GUERRA, Renato Borges; http://lattes.cnpq.br/3199659904537033
Nesta dissertação buscou-se refletir sobre as dificuldades de professores e alunos com relação ao ensino e à prendizagem de Física no ensino médio (EM). Construída à luz da Teoria Antropológica do Didático de Yves Chevallard, esta dissertação teve por objetivo apontar caminhos para a construção de nova(s) praxeologia(s) que considerem a (re)ligação/articulação dos vários conteúdos de Física, principalmente os do primeiro ano do EM, com a Matemática, evocando particularmente os conceitos de proporcionalidade e a regra de três algebrizada, para auxiliar na compreensão dos fenômenos físicos observáveis no dia-a-dia. Por meio de entrevista semi estruturada com 5 (cinco) professores que lecionam Física no ensino médio, em São Miguel do Guamá, estado do Pará, buscou-se entender, que tipo de relação estes estabeleciam entre a Física e os conceitos de proporcionalidade e destes com os fenômenos físicos. Por meio da análise das entrevistas constatou-se que a articulação entre a Física e a Matemática, com a intenção de compreender os fenômenos físicos, não era comum na prática de ensino dos professores de Física no ensino médio.
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Sobre a representação mecânica das forças elétrica, magnética e galvânica, de William Thomson: uma leitura comentada
(Universidade Federal do Pará, 2017-03) LIMA, Marcelo Costa de; COSTA, R. S.
Apresentamos e comentamos o artigo homônimo de William Thomson, originalmente publicado em 1847, no qual o autor explora a analogia entre os estados de deformação em um sólido elástico e as configurações das linhas de força de Faraday. Nele Thomson introduz pela primeira vez o potencial vetorial magnético, associando-o à deformação rotacional de um sólido. Apresentamos também um apanhado histórico do contexto dentro do qual o original de Thomson foi concebido.
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A transposição didática no ensino de física: o aquecimento global como objeto de estudo
(Universidade Federal do Pará, 2013-05-22) SILVA, Edilene da Silva e; ALMEIDA, Ana Cristina Pimentel Carneiro de; http://lattes.cnpq.br/1265908866509687
Esta pesquisa pretende evidenciar qual o modelo epistemológico é adotado por professores de Física durante a abordagem do tema Aquecimento Global (AG) em turmas do segundo ano do ensino médio. Nessa perspectiva, tem-se como principal objetivo investigar como ocorre a transposição didática interna do tema AG no ensino de Física, no âmbito da prática docente, procurando a resposta para a seguinte questão: Como os professores de Física concebem os modelos epistemológicos relativos ao AG? Para isso utiliza-se a abordagem qualitativa com um Estudo de Caso com olhar voltado para três professores de Física que lecionam na rede pública de ensino, no município de Castanhal. Na coleta de dados utilizouse o questionário, entrevista semiestruturada e por fim a observação das aulas. A análise dos dados foi complementada pelos livros didáticos adotados na escola e por materiais paradidáticos utilizados pelos professores. Tais análises revelaram que os conhecimentos de Física e a concepção dos modelos epistemológicos pertencem à dimensão praxeológica de cada professor, pois os modelos epistemológicos Natural e Antropogênico do AG influenciam na caracterização dos modelos docentes. Estes modelos nascem em cada texto do saber concretizado em sala de aula. Os livros didáticos não determinam de forma majorante os modelos a serem seguidos nas aulas e sim, contribuem para a formação dos modelos físicos. Por outro lado, observa-se a possibilidade de resgatar características dos dois modelos epistemológicos quando se discute a questão climática natural do AG associada à ação antrópica, e isso implica em afirmar que há uma correlação de opiniões que buscam respostas nos dois modelos epistemológicos de referência e se findam na questão do efeito estufa revelar-se como a razão de ser do aquecimento global na praxeologia dos professores sujeitos da pesquisa.