Orientador: Paulo Fernando de Arruda Mancera / Banca: Cláudia Pio Ferreira / Banca: Norberto Anibal Maidana / Resumo: O caranguejo-uçá, Ucides cordatus, tem fundamental importância para os manguezais, seu ambiente natural, realizando a decomposição de matéria orgânica, e também sendo um importante biomonitor de áreas críticas. Sua comercialização é considerada a atividade econômica mais importante relacionada a manguezais, e essencial para o sustento das comunidades ribeirinhas. Desde 1997, têm sido observados eventos de mortandade das populações dessa espécie, com redução de até 85% das coletas. Em tais eventos, os caranguejos doentes apresentavam sintomas comuns, entre eles, uma considerável dificuldade de locomoção, e consequentemente, dificuldade de retornar às suas tocas. Por essa razão, esta enfermidade foi chamada de Doença a do Caranguejo Letárgico (DCL). Em 2005, comprovou-se que o agente causador da DCL é o fungo patogênico Exophiala cf psycrophila, um fungo do Filo Ascomycota... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The mangrove crab, Ucides cordatus, plays a crucial role in a variety of ecosystem processes in its environment, such as nutrient cycling, and it is a biomonitor of critical areas. Moreover, it is an important component in the economy of several underprivileged communities that depend on it for their subsistence. Beginning in 1997, massive mortalities of U. cordatus have been report by crabcollectors, such as 85% reduction in collection rates in some regions. Crabs in areas of high mortality share several common symptoms, such as lethargy, poor motor control and inability to return to the upright position when turned upside down. Hence, this pathology is called Lethargic Crab Disease (LCD). Finally, in 2005, there were several evidences showing that LCD is caused by a fungus of Phylum Ascomycota, Exophiala cf psycrophila. The DCL fungus is not easily found among the periods in which the mortalities occur, been detected only into the mangrove crab U. cordatus, all asymptomatic. There is also no evidence of the presence of this fungus in the soil or plant samples of the mangrove. As a result, the initial hypothesis is that the disease spreads among the estuaries through dispersal of the fungus by the sea. Based on the epidemiology of the LCDdisease,we construct amathematical model using a system of partial differential equations, considering diffusion and advection processes, to describe the dispersion of the disease through the mangrove complexes. The aim of this work is to find travelling waves solutions for the developed model, that connect two equilibrium points. For this, we analyse the characteristic polynomial fromthe jacobianmatrix evaluated at one of equilibrium points, the disease-free equilibrium, and present results about the necessary conditions for the existence of travelling wave solution, numerical simulations and finally, estimate the minimum value... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Cláudio José von Zuben / Banca: Wesley Augusto Conde Godoy / Banca: Marcos Aparecido Pizano / Resumo: Um dos principais fatores que afetam negativamente a produtividade da fruticultura no país é o ataque dos frutos por pragas agrícolas como as moscas-das-frutas. A espécie Zaprionus indianus (Gupta, 1970) (Diptera: Drosophilidae), recentemente introduzida no Brasil, vem causando crescente preocupação devido aos danos causados pela mesma na produção de frutos, especialmente o figo roxo (Ficus carica, Moraceae) e aos impactos nas comunidades nativas de drosofilídeos. Esta dissertação apresenta um estudo dos efeitos da densidade e competição entre imaturos de Z. indianus no tempo de desenvolvimento larval, na fecundidade, na sobrevivência e na proporção sexual dos adultos, procurando elucidar características da dinâmica populacional da espécie estudada. Os dados obtidos foram aplicados em modelagem matemática para uma melhor interpretação e representação gráfica da dinâmica populacional teórica da espécie. Observou-se que o aumento nos níveis populacionais durante o desenvolvimento larval, e conseqüente elevação no nível de competição entre os imaturos causam aumento no tempo de desenvolvimento, alteração da proporção sexual dos adultos e queda tanto da fecundidade quanto da sobrevivência da espécie. Além disso, a aplicação do modelo matemático indicou que Z. indianus é uma espécie que pode apresentar comportamento cíclico de quatro pontos ou flutuação periódica. A dinâmica mais complexa pode favorecer a espécie em processos de invasão de ecossistemas. O melhor conhecimento desta dinâmica contribui para um melhor embasamento na escolha de futuros métodos e estratégias de controle desta espécie de importância agrícola / Abstract: One of the major causes of losses on fruit crops in Brazil is the damage inflicted on fruits by plagues like the fruit flies. The species Zaprionus indianus (Gupta, 1970) (Diptera: Drosophilidae), which was recently introduced in Brazil, has become a reason of increasing concernment due to its damages to the fig crops in Brazil, specially the purple fig (Ficus carica, Moraceae). Besides that, it is also speculated that this species may cause changes on native communities of Brazilian drosophilids. This dissertation presents a study on the effects of population density and competition among larvae of Zaprionus indianus on the larval development period, sex ratio, fecundity and survivorship of this species. We applied mathematical modeling to assist a better understanding of the data and to construct a graphic representation of the population dynamics of the species. We observed that larval crowding, and thus, increased competition, are responsible for a longer larval development period, and also for changes on the sex ratio, and decrease on both fecundity and survivorship of the species. Besides that, the model applied showed that Z. indianus may have a four-point cyclic behavior or periodic fluctuation dynamics. More complex dynamics could be helpful for exotic species during ecosystems invasion. The greater knowledge of such dynamics is of great assistance on the selection of a controlling strategy for this agricultural pest / Mestre

Orientador: Maria Lúcia Lorenzetti Wodewotzki / Banca: Marcelo de Carvalho Borba / Banca: Marcus Vinicius Maltempi / Banca: Ole Skovsmose / Banca: Alexandrina Monteiro / Resumo: Com esta pesquisa busquei analisar as possibilidades de crescimento político dos estudantes, quando a modelagem matemática é adotada como estratégia de ensino-aprendizagem. Considero essas possibilidades como reflexões que se identificam com questionamentos, críticas, ações e transformações. Ao inserir este estudo no contexto da Educação Matemática Crítica baseei minha pesquisa bibliográfica em autores que se identificam com esse movimento. Adotei na pesquisa uma abordagem qualitativa e para a coleta de dados organizei três ambientes de aprendizagem, denominados cenários para investigação, com estudantes voluntários das séries iniciais dos Cursos de Matemática e de Engenharia de Computação, ambos da PUC-Campinas. A análise dos dados indica que o crescimento político dos atores nos cenários associa-se, de um lado, com a conscientização política resultante da sua atuação em investigações diretamente relacionadas com os temas dos projetos de modelagem, nas discussões que acompanham os resultados obtidos e no debate sobre o alcance desses resultados e sobre as conseqüências sociais do trabalho realizado. Do outro lado, esse crescimento associa-se com uma ação política que se concretiza por meio do envolvimento do estudante com a comunidade. Concluo este estudo indicando que o processo de crescimento político dos estudantes deve ser pensado como uma forma de alfabetização matemática, estreitamente relacionada com o núcleo de uma literacia matemática voltada para mudanças sociais. / Abstract: With this research I intended to analyze the possibilities of the students' political growth when the mathematical modelling is adopted as teaching-learning strategy. I consider those possibilities as reflections that identify with questioning, critics, actions and transformations. When inserting this study in the context of the Critical Mathematics Education I based my bibliographical research on authors that identify with this movement. The research was performed within a qualitative approach, starting from the construction of three learning environment, denominated scenarios to investigation, organized with voluntary students from the initial series of the courses of Mathematics and Engineering of Computation, both of PUC-Campinas University. The analysis of the data indicates that the actors' political growth in the sceneries associates, on a side, with the political awareness as a result of their involvement in investigations directly related with the themes of the modelling projects, in the discussions that accompany the obtained results and in the debate about the reach of those results, and about the social consequences of the accomplished work. On the other hand, that growth associates with a political action that is rendered through the student's involvement with the community. I conclude this study indicating that the process of the students' political growth should be thought as a form of mathematical literacy, strictly related with the nucleus of a mathematical literacy focused on social changes. / Doutor

Orientador: Maria Lúcia Lorenzetti Wodewotzki / Banca: Otávio Roberto Jacobini / Banca: Ole Skovsmose / Resumo: Esta pesquisa visa investigar quais as implicações que o ambiente da Modelagem Matemática pode oferecer para o processo de ensino e aprendizagem da Estatística no âmbito do ensino médio. Assim, os objetivos da pesquisa se configuram como: propor o estudo de Estatística por meio da Modelagem Matemática no contexto do ensino médio e assim investigar e discutir as implicações que tal ambiente de aprendizagem pode oferecer para o ensino e a aprendizagem da Estatística; favorecer e valorizar o desenvolvimento, no estudante, de aspectos de criticidade, da consciência da importância de sua participação na sociedade e da capacidade de associar conteúdo escolar com o seu dia-a-dia. Para tanto, buscamos fundamentar nossa investigação no que se refere à Educação Estatística, bem como delinear nossa concepção de Modelagem Matemática apresentando uma breve revisão da literatura. A metodologia da pesquisa é embasada na abordagem da pesquisa qualitativa de cujos instrumentos metodológicos foram as observações (registros das aulas e fotografias), as atividades dos alunos (atividades de conteúdo específico, sobre o tema estudado - Alcoolismo e Adolescência, anotações, mensagens e depoimentos), as entrevistas com os estudantes participantes do projeto e as impressões da professora-pesquisadora. O contexto da pesquisa foi composto por alunos de uma sala de aula da terceira série do ensino médio (período noturno) da rede pública de ensino do Estado de São Paulo, cuja pesquisadora era também a docente da turma. A questão norteadora da investigação é apresentada como: Quais as implicações do ambiente de aprendizagem da Modelagem Matemática para o ensino e aprendizagem de Estatística? Por meio da análise dos nossos dados verificamos as seguintes categorias: Modelagem e Estatística; O ambiente de aprendizagem; Modelagem... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This research has the aim to investigate which implications the Mathematical Modelling can offer to the teaching and learning process of Statistics at high school. Thus, this research objectives are: to propose the statistics study through the Mathematical Modelling at high school and investigate and discuss the implications that this ambient of learning can offer to the teaching and learning of Statistics; to propitiate and valorize the development of the student's criticity, conscience of the importance of his participation in the society and his capacity of associating the "school content" with his daily life. For this reason, we build on the research at Statistics Education, and outline our conception of Mathematical Modelling, presenting a brief review of literature. The research method is based on a qualitative approach, and the methodological instruments were observation (register of classes and photos) of the students' activities (activities about specific content, about a studied subject - Alcoholism and Adolescence, notes, messages and statements), and interviews with the students of the teacher-researcher. The context of this research was formed by students of a last year high school class (nightly classes) of a public school from São Paulo State, in which the researcher was also the teacher. The mainly question of this research is: Which are the implications of the use of Mathematical Modelling to the teaching and learning of Statistics? Analysing our data we verified the following categories: Modelling and Statistics; The Learning Ambient; Modelling and the Subject; Group Work; Device of conscientization; Modelling and Teaching; Modelling and Technology; Time and Modelling; The discussions; Collaboration; Assiduity and Notorious Cases. Thinking over our categories we verified that... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Victor José Mendes Cardoso / Banca: Fábio Socolowski / Banca: Gustavo Habermann / Resumo: A germinação de sementes representa uma etapa crítica para a sobrevivência da maioria das fanerógamas. Composição de gases, temperatura e água são os principais fatores ambientais limitantes do processo de germinação. Entre esses, a temperatura e a água exibem maior grau de flutuação, tanto em escala temporal como espacial, no ambiente terrestre, funcionando como importantes sinalizadores ambientais para a semente. Os objetivos deste trabalho foram fornecer a caracterização básica dos padrões germinativos de quatro cultivares (Carioca comum, Iapar 81, IPR Graúna e IPR Uirapuru) de Phaseolus vulgaris L. (Fabaceae); determinar as faixas ótimas de germinação para cada cultivar (experimentos em gradiente térmico com água destilada); realizar experimentos com interação dos fatores temperatura e potencial osmótico com soluções de polietilenoglicol 6000, visando à aplicação de modelos matemáticos baseados nos conceitos de graus-dia, psi-dia e na combinação destes dois conceitos (modelo psi-graus-dia), para se efetuar a comparação da resposta germinativa de tais cultivares. A cultivar IPR Graúna apresentou a faixa ótima com maior variação de distintas temperaturas (nove temperaturas), baseando-se na velocidade média de germinação; contrastando com a Iapar 81, que não apresentou uma faixa ótima, mas sim um único ponto ótimo (32,6ºC). Nenhuma das quatro cultivares apresentou germinação acima de 38,2ºC nem abaixo de 10,3ºC nos experimentos em gradiente térmico (água destilada). As temperaturas base obtidas pelo modelo de graus-dia variaram de 8,4 a 9,2ºC. Os ajustes (todos os R2s ≥ 0,70) ao modelo psi-graus-dia foram adequados para todas as cultivares, tanto na faixa supraótima quanto na infraótima. Assim sendo, ainda que mais estudos sejam necessários para melhorar a qualidade dos ajustes obtidos em relação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Seed germination constitutes a crucial phase in relation to the life cycle of plant species. The composition of gases, temperature and water availability are the main environmental factors that may hinder several germination processes. Temperature and water availability, for example, are able to fluctuate considerably and may act as environmental "status' indicators to the seeds. The present work was aimed at furnishing a basic characterisation of the germination patterns of four Phaseolus vulgaris cultivars, viz. "Carioca comum', "Iapar 81", "IPR Graúna" and IPR Uirapuru; assessing the optimum range of germination for each cultivar; conducting experiments in which the effects of temperature and osmotic potential were simultaneously analysed in order to deploy mathematical models concerning the concept of degree-days (thermal time) with the aim of comparing the germination response of such cultivars. "IPR Graúna' exhibited a wider optimum range of temperature (nine distinct values) and "Iapar 81" presented only one temperature value as the optimum temperature (32.6ºC). The four cultivars did not germinate at temperatures higher than 38.2ºC and lower than 10.3ºC. The base temperatures derived from the application of the thermal time models varied from 8.4 to 9.2ºC. Regarding the hydrothermal-time model, the quality of the data fitting were deemed to be adequate (R2s ≥ 0.70) both in the suboptimum range and in the supra-optimum range. Other researches should be conducted in order to corroborate the present findings; nonetheless, the common bean cultivars were able to be compared and contrasted and exhibited, on the whole, a relatively homogenous... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: Esta pesquisa tem como objetivo buscar compreender como ocorre a participação dos alunos, e quais elementos sociais e pedagógicos tornam-se presentes ao se abordar questões ambientais, na perspectiva do ensino-aprendizagem da Modelagem Matemática. A pesquisa foi desenvolvida numa abordagem qualitativa com alunos do Ensino Fundamental e Médio, ambas escolas públicas do município de Rio Claro, SP. A ação pedagógica, desenvolvida na perspectiva de Modelagem Matemática, envolveu os temas Água, Lixo, Energia Elétrica e Desmatamento, com a confecção de alguns modelos, dentre os quais, previsão do crescimento da população, do consumo de água, da produção de lixo e da energia elétrica do município de Rio Claro. As questões ambientais vislumbraram um campo rico de aplicações, permitindo integrar a experiência dos alunos com a Matemática e possibilitando aos mesmos levantarem dados e informações, formularem, resolverem e decidirem questões de interesse, ao mesmo tempo que passavam a ter consciência em relação aos problemas ambientais. No Ensino Fundamental, além da Matemática e de outras ciências do contexto escolar, os alunos trabalharam com tecnologia informática. As discussões geradas e o contato com os vários órgãos responsáveis por dados e informações contribuíram para que os alunos compreendessem a necessidade da conservação dos recursos naturais com os quais interagem, introduzindo novos hábitos e atitudes em relação a eles, visualizando a Matemática como um instrumento de análise e interpretação da realidade. Os dados desta pesquisa revelam que é possível a escola desenvolver atividades matemáticas relacionadas com a temática ambiental, proporcionando um ensino da Matemática mais envolvente e significativo para os alunos. / Abstract: This research has the objective of understanding how students' participation takes place, and which social and pedagogic elements are present, when environmental matters are approached from the standpoint of teaching and learning of Mathematical Modelling. The research was developed through a qualitative approach with students from Elementary and Junior High Schools, in two Public Schools in the town of Rio Claro, SP, Brazil. The pedagogic action, developed under the perspective of Mathematical Modelling included topics such as: Water, Waste, Electric Power and Deforestation, with the execution of certain models, from among which: population growth forecast; water consumption; waste and electric power generation in the town of Rio Claro. Environmental subjects discern a field that's rich in applications, which allow for the integration between students' experiences and Mathematics, letting them collect data and information, formulate, resolve and decide on questions of interest, concurrent with a gain of awareness towards environmental problems. In Elementary School, in addition to Mathematics and other sciences within the scholar context, students worked with Information Technology. Discussions that were created and the contact with several agencies responsible for the data, helped the students understand the needs for conservation of natural resources with which they interact, introducing new habits and demeanor in relation to them, perceiving Mathematics as a tool for analysis and interpretation of reality. Data in this research show that it's possible to develop mathematical activities related to environmental subjects, offering the students a more involving and significant Mathematics teaching. / Orientador: Maria Lúcia Lorenzetti Wodewotzki / Coorientador: Antonio Carlos Carrera de Souza / Banca: Ademir Donizeti Caldeira / Banca: Alexandrina Monteiro / Banca: Miriam Godoy Penteado / Banca: João Frederico da Costa Azevedo Meyer / Doutor