O objetivo deste trabalho foi analisar o processo de ensino-aprendizagem de Física através de abordagens didáticas envolvendo o uso de atividades de simulação e modelagem computacionais em um ambiente de atividade colaborativa presencial. Num primeiro estudo, realizado a partir de uma metodologia quantitativa, avaliou-se o desempenho dos alunos em testes que tinham como tópico a interpretação de gráficos da Cinemática, antes e depois de trabalharem com atividades de simulação e modelagem computacionais em atividades extra-aula. Os resultados deste primeiro estudo mostram que houve melhorias estatisticamente significativas no desempenho dos alunos do grupo experimental, quando comparado aos estudantes do grupo de controle, submetidos apenas ao método tradicional de ensino. Na seqüência, foram realizados outros dois estudos dentro de uma metodologia qualitativa, em que o foco estava no processo de ensino-aprendizagem que ocorre em ambiente de sala de aula. Foi utilizada uma abordagem que envolveu, além das atividades computacionais, um método colaborativo presencial como dinâmica de base para o estabelecimento das relações interpessoais entre o professor e a turma, e os alunos entre si.A fundamentação teórica adotada esteve baseada na teoria de Ausubel sobre aprendizagem significativa e na teoria de Vygotsky sobre interação social. O referencial de Halloun sobre modelagem esquemática também foi utilizado. Os resultados sugerem que as atividades de simulação e modelagem computacionais são potencialmente facilitadoras de aprendizagem significativa em Física. Sugerem, também, que a atividade colaborativa presencial contribui positivamente para esse tipo de aprendizagem.

Motivado por evidencias experimentais, foram realizadas extensivas simulações clássicas de dinâmica molecular de soluções aquosas de DNA visando investigar a transição vítrea. Estudou-se o dodecâmero de Dickerson solvatado por moléculas de água do modelo TIP5P e TIP3P em temperaturas de 300 à 240 K e de 300 à 200 K, respectivamente. Análise de propriedades dinâmicas e estruturais mostram que o modelo TIP3P não é capaz de transição vítrea, mas que sistemas compostos pelo modelo TIP5P é capaz de apresentar a transição vitrea dinâmica. / Motivated by experimental evidences, extensive classical molecular dynamics were performed to investigate de glass transition of aqueous solutions of DNA. The Dickerson dodecamer solvated by water molecules of models TIP3P and TIP5P were studied in the range of 300 to 240 K and 300 to 200 K, respectively. Analysis of dynamical and structural properties reveal that the model TIP3P is unable of performing glass transition, but systems with TIP5P can present dynamic glass transition.

O objetivo deste trabalho foi analisar o processo de ensino-aprendizagem de Física através de abordagens didáticas envolvendo o uso de atividades de simulação e modelagem computacionais em um ambiente de atividade colaborativa presencial. Num primeiro estudo, realizado a partir de uma metodologia quantitativa, avaliou-se o desempenho dos alunos em testes que tinham como tópico a interpretação de gráficos da Cinemática, antes e depois de trabalharem com atividades de simulação e modelagem computacionais em atividades extra-aula. Os resultados deste primeiro estudo mostram que houve melhorias estatisticamente significativas no desempenho dos alunos do grupo experimental, quando comparado aos estudantes do grupo de controle, submetidos apenas ao método tradicional de ensino. Na seqüência, foram realizados outros dois estudos dentro de uma metodologia qualitativa, em que o foco estava no processo de ensino-aprendizagem que ocorre em ambiente de sala de aula. Foi utilizada uma abordagem que envolveu, além das atividades computacionais, um método colaborativo presencial como dinâmica de base para o estabelecimento das relações interpessoais entre o professor e a turma, e os alunos entre si.A fundamentação teórica adotada esteve baseada na teoria de Ausubel sobre aprendizagem significativa e na teoria de Vygotsky sobre interação social. O referencial de Halloun sobre modelagem esquemática também foi utilizado. Os resultados sugerem que as atividades de simulação e modelagem computacionais são potencialmente facilitadoras de aprendizagem significativa em Física. Sugerem, também, que a atividade colaborativa presencial contribui positivamente para esse tipo de aprendizagem.

Motivado por evidencias experimentais, foram realizadas extensivas simulações clássicas de dinâmica molecular de soluções aquosas de DNA visando investigar a transição vítrea. Estudou-se o dodecâmero de Dickerson solvatado por moléculas de água do modelo TIP5P e TIP3P em temperaturas de 300 à 240 K e de 300 à 200 K, respectivamente. Análise de propriedades dinâmicas e estruturais mostram que o modelo TIP3P não é capaz de transição vítrea, mas que sistemas compostos pelo modelo TIP5P é capaz de apresentar a transição vitrea dinâmica. / Motivated by experimental evidences, extensive classical molecular dynamics were performed to investigate de glass transition of aqueous solutions of DNA. The Dickerson dodecamer solvated by water molecules of models TIP3P and TIP5P were studied in the range of 300 to 240 K and 300 to 200 K, respectively. Analysis of dynamical and structural properties reveal that the model TIP3P is unable of performing glass transition, but systems with TIP5P can present dynamic glass transition.

O presente trabalho apresenta uma comparação entre resultados computacionais, obtidos através do "software" EnergyPlus e experimentais do comportamento térmico de um ambiente condicionado e não condicionado. Para tanto, monitoraram-se os dados climáticos de radiação, velocidade do vento e temperatura, no período de 11 a 20 de janeiro de 2002 e produziu-se um arquivo climático. Simultaneamente, fez-se a aquisição das temperaturas de uma sala-teste, localizada no terceiro pavimento de um prédio na cidade de Porto Alegre, bem como das salas adjacentes. As temperaturas do ar de insuflamento e de retorno dos condicionadores de ar, localizados na sala-teste, foram medidas durante o dia, em seis dias do período de monitoramento. Mediu-se também a velocidade do ar de retorno e determinou-se a potência sensível de refrigeração. Os ganhos de calor interno da sala também foram medidos e utilizaramse as formulações apresentadas pela ASHRAE, 2001, para determiná-los em relação às pessoas e à infiltração. Tais dados foram declarados ao programa como variáveis de entrada. As simulações do comportamento térmico da sala-teste foram implementadas informando-se ao programa a temperatura das salas ou os coeficientes de uma equação representativa das mesmas. Por considerar que a primeira representava melhor as condições térmicas das salas contíguas, utilizou-se esta modalidade para análise As simulações foram conduzidas, alterando-se opções fornecidas pelo programa: modelo de céu isotrópico e anisotrópico, coeficiente de convecção simples e detalhado. Os resultados da carga térmica e temperatura ambiente da sala-teste obtidos nas simulações foram comparados com os dados experimentais do período de monitoramento. A melhor concordância foi obtida para o modelo anisotrópico, coeficiente de convecção detalhado. Constatou-se uma grande discrepância entre as cargas térmicas, para o modelo de convecção simples. Assim, conclui-se que o "software" EnergyPlus representa bem o comportamento térmico de uma edificação "termicamente pesada" para coeficiente de convecção detalhado, necessitando pesquisa para as demais edificações.

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Tese de mestrado. Métodos Computacionais em Ciências e Engenharia. 2005. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Tese de mestrado. Métodos Computacionais em Ciências e Engenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Faculdade de Ciências. Universidade do Porto. 2006

Tese de mestrado. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1998

Tese de mestrado. Métodos Computacionais em Ciências e Engenharia. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto