Orientador: João Frederico da Costa Azevedo Meyer / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação / Made available in DSpace on 2018-08-11T02:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_RosaMaria_D.pdf: 3367118 bytes, checksum: b77aa02d12be829dfb0764fd79481758 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: São escassos os estudos a respeito da utilização da ferramenta computacional no ensino do Cálculo Diferencial e Integral nas universidades brasileiras. Contudo, em países como a Grã-Bretanha, Estados Unidos, Alemanha, México, Espanha, Colômbia e Venezuela, esses estudos estão bastante avançados, apresentando inclusive avaliações sobre o uso dessas tecnologias (calculadoras gráficas e numéricas, vídeos e softwares) nos cursos de graduação. Procurando atender essa demanda, o presente estudo tem por objetivos analisar a contribuição de um aplicativo educacional na resolução de problemas que extrapolam o cálculo funcional na disciplina do Cálculo Diferencial e Integral; enfatizar a necessidade, a importância e o resultado da utilização dessa ferramenta, que não devem ser tratados apenas com lápis e papel; analisar por meio de tarefas realizadas, o conhecimento matemático adquirido a partir da visualização e da representação visual descritas pelos estudantes. A pesquisa investigou como a visualização das representações gráficas produzidas pela ferramenta computacional MPP contribuiu no aprendizado do Cálculo Diferencial e Integral de estudantes ingressantes no curso de Química da Unicamp. Para tanto foi desenvolvido estudo, com enfoque qualitativo, no qual foram investigados nove alunos. A primeira etapa do estudo refere-se à verificação do conhecimento prévio de função real de uma variável real de cada estudante no Vestibular Nacional da Unicamp das 1a e 2a fases em determinadas questões. A segunda etapa do estudo analisou as atividades propostas especificamente para serem solucionadas com o auxilio da ferramenta computacional de domínio público Mathematic Plotting Package- MPP. Essa ferramenta possibilitou a solução e a visualização gráfica e numérica dos problemas de Cálculo Diferencial e Integral de forma rápida, prática e eficiente. A análise mostra uma alternativa viável e eficaz para o ensino de Cálculo nos cursos de graduação / Abstract: Rarely brazilian universities study computational tool to teach of Calculus. However, in countries like United Kingdom, United States of America, Germany, Mexico, Spain, Colombia and Venezuela, these studies are very advanced, showing includes assessments about of these technologies (graphical and numerical calculators, videos and software) in the undergraduate. Intending to answer this demand, this study have to goal analyses the contribution of a educational software to solve problems that cross limits of the functional Calculus, emphasizes the necessity, the importance and the result of the utilization of this tool, that should not be treated only with pencil and paper; to analyses through realized activities, the acquired mathematical knowledge throughout of visualization and visual representation described by students. The research has investigated how the visualization of graphics representations produced by computational tool MPP contributed on learning of Calculus of entering Chemistry students at Unicamp. Although a study was developed, with qualitative focus, witch was investigated nine students. The first step of study which means the verification of previously knowledge's real function of a real variable of each student in the Unicamp¿s National Selection Exam from first and second phases in determinated questions. The second step has analyzed the proposed activities specific to be solved with auxiliary of freeware computational tool Mathematic Plotting Package-MPP. This tool has allowed the graphic and numerical visualization and solve Calculus problems in a quickly, practical and efficient form. The analyses shows a viable and capable alternative to Calculus teach undergraduate / Doutorado / Educação Matematica / Doutor em Educação

Orientador: Sergio Valdir Bajay / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T09:13:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_RafaelRodriguesda_M.pdf: 6149797 bytes, checksum: 1c94ddf1de68213f0c9001cc01d09e45 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Sistemas industriais consumidores de energia são, em geral, complexos. Metodologias e ferramentas que facilitem o cálculo de potenciais de economia no consumo de energia térmica e elétrica são, portanto, de extrema importância. Nesse contexto, modelos de simulação de sistemas energéticos são bastante úteis para explicar o comportamento de sistemas complicados, que estão além da capacidade do cérebro humano compreender integralmente todas as suas características relevantes. Esse trabalho apresenta o contexto brasileiro de oportunidades para uso de softwares que se propõem a realizar a modelagem de sistemas energéticos industriais em alguns dos seus principais sistemas consumidores de energia: força motriz, ar comprimido, calor de processo, aquecimento direto, refrigeração e resfriamento, sistemas de bombeamento e sistemas de ventilação. São consideradas duas fontes de disponibilização desse tipo de ferramenta. A primeira é o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel), que possui softwares nacionais, em língua portuguesa, para análises de alguns dos sistemas listados anteriormente. A segunda é o U.S. Department of Energy (DOE), pela tradição do país no uso deste tipo de ferramenta com profissionais habilitados formalmente, pela língua inglesa que se torna cada vez mais comum no Brasil e também pela abundância de softwares gratuitos disponibilizados. Comparações quanto às complementaridades ou redundâncias de propostas, plataformas, idiomas, pacotes de unidades e profundidades das análises são efetuadas. Conjuntamente, para aprofundar as análises dos programas, são efetuados estudos de casos reais na indústria nacional com o uso de modelos de simulação. Foram selecionados inicialmente 25 modelos de simulação. Após a eliminação de modelos que faziam análises semelhantes, ou que apresentavam grandes dificuldades para a sua instalação, ou operação, sobraram 17 modelos, que possibilitam boas análises do desempenho energético de sistemas industriais envolvendo, sobretudo, motores elétricos, ar comprimido, calor de processo e aquecimento direto. A maior parte dos sistemas industriais com considerável potencial de economia de energia pode ser analisada por, pelo menos, um destes modelos. Nesse ambiente de modelos e simulações, também é apresentado um estudo sobre a aplicação de modelagem de otimização (matemática) para um sistema hipotético de ar comprimido / Abstract: In general, industrial energy systems are complex. Methodologies and tools which make easier the calculation of potential thermal and electric energy savings are therefore of utmost importance. Within this context, simulation models of energy systems are very useful in explaining the behavior of complicated systems, which are beyond the capacity of the human brain to fully understand all of their relevant features. This work presents the Brazilian context of opportunities in terms of software usage for modeling some of the major industrial energy systems: motors, compressed air, steam, process heating, process cooling, pumping systems, and ventilation systems. Two sources of this kind of software tool are considered. The first one is the Brazilian National Program for Energy Conservation (Procel), which has some national software, in Portuguese, capable of analyzing some of the energy systems previously listed. The second one is the U.S. Department of Energy (DOE), due to the country's tradition in using this kind of tools with recognized qualified specialists, the English language that is becoming increasingly present in Brazil and the abundance of free of charge software tools in the DOE's website. Comparisons are made regarding: redundancies and complementarities of the proposals, platform structures, languages, units and complexity of analysis. Additionally, real case studies in the Brazilian industry are made using simulation models. Initially, 25 simulation models were selected. After the elimination of models performing similar analyses, or being very difficult to install or operate, 17 models remained, which allow good energy performance analyses of industrial systems, particularly those comprising electric motors, compressed air, steam and process heating. Most of the industrial systems with large potential for energy savings can be evaluated by, at least, one of these models. A study about the application of mathematical optimization modeling for a hypothetical compressed air system is also presented / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos