Orientador: Fátima Aparecida Dias Gomes Marin / Banca: Paulo Cesar de Almeida Raboni / Banca: Eduardo Fleury Mortimer / Resumo: O presente estudo, vinculado à linha de pesquisa "Práticas Educativas e Formação de Professores" do Programa de Pós-Graduação em Educação, teve por objetivo investigar as interações verbais entre professor e alunos, nas aulas de Física. A partir do objeto de estudo, buscamos evidências de como essas interações podem contribuir para a construção do conhecimento científico dos alunos, e apresentar elementos que visem à percepção, pelo professor, das interações que vivencia em sala de aula e sua relevância no processo de ensino-aprendizagem. Partimos das teorias de Vygotsky (1989; 2007), que tratam da linguagem e da formação do pensamento, convergindo com os estudos de Bakhtin (1992; 2004) que tratam da interação verbal como uma interação social entre os indivíduos. Também, nos baseamos nos trabalhos de Mortimer e seus colaboradores (1997, 2002, 2007 e 2010) que discutem temas ligados à interação verbal em aulas de ciências e as metodologias para análise dessas interações. Com relação ao trabalho docente nos fundamentamos em Tardif (2002) e Roldão (2007). Além disso, discutimos as competências, saberes e práticas, baseados nos trabalhos de Pimenta (1999, 2002), Shulmann (1986) e Perrenoud (1999). Para tratar o Ensino de Física buscamos as Orientações Curriculares para o Ensino Médio (2006), a Proposta Curricular do Estado de São Paulo (Física, 2008) e alguns estudiosos da área (ROBILOTTA; BABICHAK, 1997; NARDI, 1998; MENEZES, 2008). Optamos por uma pesquisa de abordagem qualitativa, em que os dados foram obtidos a partir de observações e gravações em áudio das aulas de Física de um professor com uma turma do segundo ano do Ensino Médio, de uma escola localizada em uma cidade do interior de São Paulo ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study, linked to the research line "Educational Practices and Teacher Education" from the Postgraduate Education Program, aims to investigate the verbal interactions between teacher and students in physics classes. From the object of study, we sought evidences of how these interactions may contribute to the construction of scientific knowledge of students and to introduce elements that aim to perception, by the teacher, his classroom experience and its relevance in the teaching and student learning. We started from the theories of Vygotsky (1989, 2007), dealing with language and thought formation, converging with the studies of Bakhtin (1992, 2004) dealing with the verbal interaction as a social interaction between individuals. We were based on the work of Mortimer and his collaborators (1997, 2002, 2007 and 2010) who discuss topics related to verbal interaction in science classes and methodologies for analysis of these interactions. With regard to the docent work in Tardif (2002) and Roldão (2007). Moreover, we discussed the skills, knowledge and practices, based on the work of Pimenta(1999, 2002), Shulmann (1986) and Perrenoud (1999). To treat the Physics teaching we sought the Curriculum Guidance for Secondary School (2006), the Curriculum Proposal of the State of São Paulo (Physics, 2008) and some studious (ROBILOTTA; BABICHAK, 1997; NARDI, 1998; MENEZES, 2008). We chose a research of qualitative approach, in which the data was gotten from observations and audio recordings of physics classes of a teacher with the second year of secondary school group, in a school located in a countryside city of São Paulo ... (Complete abstract click electronic accesss below) / Mestre

Orientador: Cristiano Amaral Garboggini Di Giorgi / Banca: Elisabeth Barolli / Banca: Paulo Cesar de Almeida Raboni / Resumo: Esse trabalho, vinculado à linha de pesquisa "Políticas Públicas, Organização Escolar e Formação de Professores" do programa de pós-graduação em educação da Unesp através do mestrado interinstitucional entre UFJF e UNESP - Presidente Prudente, propõe-se a investigar, a partir da identificação de alguns obstáculos e desestímulos enfrentados por alunos do curso de licenciatura em Física da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), por ocasião do estágio no Colégio de Aplicação João XXIII, na cidade de Juiz de Fora, do ponto de vista de alunos licenciandos e professores recém formados, quais as contribuições dadas pelo curso de licenciatura em Física da UFJF para a formação dos professores. Fundamentado nos estudos sobre o professor crítico-reflexivo e o professor pesquisador, vários estudiosos e pesquisadores apontam para a prática reflexiva como uma alternativa para a superação do tecnicismo docente. A pesquisa, caracterizada como um estudo de caso foi abordada de forma qualitativa, instrumentalizada com base em entrevistas semi-estruturadas com seis alunos licenciandos, quatro professores recém formados e com o professor de didática e prática de ensino de Física. Também utilizamos como fonte de informações o currículo do curso de Física praticado na instituição formadora. Tomando como referência os anos entre 2004 e 2009, buscamos identificar aspectos relativos à formação desses professores que pudessem responder à questão apresentada. Os resultados da pesquisa mostraram que o desestímulo é causado por vários fatores, mais acentuadamente por uma desarticulação entre a formação pedagógica e a de conteúdos específicos do curso; abordagem centrada no modelo da racionalidade técnica e ausência de uma identidade maior do currículo com a própria licenciatura, entre outros. / Abstract: In this work, linked to the research line "Public Policy, School Organization and Teacher Education" program of graduate education through the interinstitutional master program between UFJF and UNESP - Presidente Prudente, it is proposed to investigate from the identification of barriers and disincentives faced by students of a degree in Physics from the Federal University of Juiz de Fora (UFJF), at the stage at Colégio de Aplicação João XXIII (John XXIII Application School), in the city of Juiz de Fora, from the point of view of undergraduates, graduates and teachers, which are the contributions of the degree course in Physics of UFJF for the training of teachers. Based on studies of the critical-reflective teacher and researcher-teacher , many experts and researchers point to the reflective practice as an alternative to overcome the technical teacher. The research, featured as a case study, was carried out thru a qualitative approach , based on semi-structured interview with six students, four teachers graduates and teachers from teaching and practice of physics teaching. We also used source of information the curriculum of physics as practiced in the training college. Taking as reference the years between 2004 and 2009, we seek to identify aspects of the training these teachers which could answer the question presented. The survey results showed that the disincentive is caused by several factors, most markedly by a mismatch between the pedagogical and content-specific disciplines, approach centered on the model of technical rationality and the absence of a significant identity between the curriculum and the very purpose of training teachers, among others. / Mestre

Orientador: Roberto Nardi / Banca: Odete Pacubi Baierl Teixeira / Banca: Silvania Sousa do Nascimento / Banca: Isabel Martins / Banca: Sandra Regina Teodoro Gatti / Resumo: Compreender o papel da linguagem na Educação em Ciências tem sido o objeto de investigação de estudos para diversos pesquisadores nos últimos tempos. Além disso, verifica-se, também uma mudança na maneira de compreender o papel da linguagem na educação científica. Ou seja, tem havido um crescente interesse sobre a natureza das interações entre professores e alunos visando à construção de conhecimentos científicos, e sobre o papel das diferentes linguagens e discursos que circulam no contexto interativo discursivo da sala de aula. Diante disso, nos concentramos neste estudo a investigar o processo de mobilização de saberes docentes em cotextos interativos discursivos de ensino de Física envolvendo analogias e seu potencial como recurso didático. Além disso, por estar inserido na área de formação de professores, este estudo também tem por objetivo gerar reflexões acerca do potencial das analogias como recurso didático, possível de subsidiar o desenvolvimento de ações no campo da formação inicial de professores, investigar habilidades que os futuros professores possuem (ou deveriam possuir) visando a produção e o desenvolvimento de atividades de ensino que comportem a analogia como um recurso didático / Abstract: Understanding the role of language in Science teaching has been the object of research studies for many researchers in recent times. Moreover, there is also a change in the way of understanding the role of language in science education. In other words, there has been a growing interest in the nature of interactions between teachers and pupils to the construction of scientifc knowledge and the role of different languages and discourses that circulate in the discursive context of the interactive classroom. Given this, we focus in this study to investigate the mobilization of teachers knowledge in interactive contexts discursive teaching physics involving analogies. On addition, by being inserted in the area of teacher training, this study also aims to generate ideas about the potential of analogies as a teaching tool possible to subsidize the development of actions in the field of initial teacher training, research skills that future teachers have (or should have) aiming at the production and development of educational activities involving the analogy as a teaching resource / Doutor

Orientador: Paulo César de Almeida Raboni / Banca: Maria José Pereira Monteiro de Almeida / Banca: Cristiano Amaral Garboggini Di Giorgi / Resumo: Buscamos uma aproximação entre dois campos do conhecimento que envolvem diferentes gêneros de linguagem: a literatura de ficção científica e a física. Partimos do pressuposto de que todo professor é professor de leitura, e como decorrência, todas as formas de leitura se relacionam e criam entre si pontos de apoio para a construção de sentidos. Assim, na obra de Júlio Verne, procuramos por elementos associados ao conteúdo de física do Ensino Médio. Nos livros Viagem ao Centro da Terra, Vinte Mil Léguas Submarinas e A Volta ao Mundo em Oitenta Dias, tomando Bakhtin como referencial de análise, encontramos em Júlio Verne o que denominamos didática das ciências: uma sistematização e intencionalidade de ensinar conceitos por parte do autor. Existe uma proximidade entre as situações descritas por Júlio Verne e os enunciados de fenômenos físicos típicos de livros didáticos do Ensino Médio, com algumas diferenças: a riqueza e complexidade nas quais os textos de Verne são produzidos, com enredos que tornam os conceitos científicos altamente contextualizados e favorecem a constituição do tema, ampliando as possibilidades de compreensão do leitor. Essas e outras diferenças, marcadas por elementos comuns, tornam promissora a aproximação entre a leitura de ficção e o ensino de física, com o objetivo mais amplo de formar o leitor, um dos papéis centrais da escola. A leitura de livros de ficção, como os de Júlio Verne, não substitui o ensino de física e de ciências com seus conceitos, expressões matemáticas, esquemas e gráficos, entre outros itens... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: We seek a rapprochement between two fields of knowledge that involve different genres of language: the science fiction literature and physics. We assume that every teacher is a teacher of reading, and as a result, all forms of reading are related to each other and create points of support for the construction of meaning. Thus, in the work of Jules Verne, we search for elements associated with the content of high school physics. In the books Journey to the Center of the Earth, Twenty Thousand Leagues Under the Sea and Around the World in Eighty Days, taking Bakhtin as reference for analysis, we found in Jules Verne's what we call teaching science: a systematic and intentional teaching of concepts by the author. There is a closeness between the situations described by Jules Verne and the statements of physical phenomena typical of high school textbooks, with some differences: the richness and complexity in which the texts of Verne are produced, with storylines that make scientific concepts highly contextualized and favor the establishment of the theme, expanding the possibilities for the reader's understanding. These and other differences, marked by common elements, promising to make links between the reading fiction and the teaching of physics, with the broader goal of educating the reader, one of the central roles of the school. The reading of fiction books such as Jules Verne does not replace the teaching of physics... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Bruto Max Pimental Escobar / Banca: Dionísio Bazeia / Banca: Ademir Santana / Banca: Dmitry Gitman / Banca: Josif Frenkel / Resumo: Nesta tese estudaremos a eletrodinâmica quântica de Podolsky em equilíbrio termodinâmico no formalismo de Matsubara-Fradkin. Uma vez que a eletrodinâmica de Podolsky é uma teoria de gauge, quantizar-la-emos com o método do campo auxiliar de Nakanishi, que é uma técnica invariante de Lorentz. Mostraremos que no caso do campo de Podolsky livre uma correção à lei de Stefan-Boltzmann é esperada e utilizaremos dados da radiação cósmica de fundo em microondas para limitar os possíveis valores do parâmetro de Podolsky. Investigaremos, também, as equações de DysonSchwinger-Fradkin e as identidades de Ward-Fradkin-Takahashi da teoria em equilíbrio termodinâmico / Abstract: In this thesis we study Podolsky quantum electrodynamics in thermodynamic equilibrium via Matsubara-Fradkin formalism. Since Podolsky electrodynamics is a gauge theory, we quantize it using Nakanishi's auxiliary field method, which is a Lorentz invariant procedure. For the case of free Podolsky field we show that a correction to the Stefan-Boltzmann law is expected and we set a thermodynamical limit for the Podolsky parameter using data from the cosmic microwave background radiation. We also study the DysonSchwinger-Fradkin equations and the Ward-Fradkin-Takahashi identities of the theory in thermodynamic equilibrium / Doutor

Orientador: George Emanuel Avraam Matsas / Banca: Alberto Vasquez Saa / Banca: Daniel Augusto Turolla Vanzella / Banca: Nathan Jacob Berkovits / Banca: Carlos Monken / Resumo: Mesmo tratando a gravidade classicamente, a Teoria Quântica de Campos em Espaços Tempos Curvos (TQCEC) faz previsões impressionantes sobre o comportamento de campos quânticos na presença de campos gravitacionais. Entretanto, ao mesmo tempo em que nos revela efeitos surpreendentes, a TQCEC levanta uma série de questionamentos. O desenvolvimento de uma teoria na interface entre a teoria da relatividade, a mecânica quântica e a teoria da informação poderá não só lançar uma nova luz em tais questões como também nos permitir descobrir novos efeitos de gravitação quântica de baixas energias. Entretanto, os efeitos que a teoria da relatividade causa na teoria da informação quântica são não triviais já no espaço-tempo de Minkowski. Faz-se necessáaria portanto uma análise cuidadosa de tais efeitos já no contexto da relatividade especial. Sendo assim, estudamos primeiro o comportamento das desigualdades de Bell usando férmions de spin 1/2 e fótons quando os detetores que medem spin e polarização, respectivamente, movemse com certa velocidade. Além disso, usamos o limite de Holevo para estudar sistemas de comunicação quando as partes que trocam informação tem um movimento relativo. Como um desenvolvimento natural, estudamos diversos aspectos da teoria da informação quântica no contexto da teoria quântica de campos e, em particular, do efeito Unruh. Tais resultados nos permitiram prever o comportamento de qubits nas vizinhanças de um buraco negro de Schwarzschild / Abstract: Although it treats gravity classically, the Quantum Field Theory in Curved Spacetimes (QFTCS) makes remarkable predictions about de behavior of quantum fields in the presence of gravitational fields. However, these striking discoveries raises several issues. The development of a theory at the interface between the theory of relativity, quantum mechanics and information theory could not only shed new light on such questions as well as allow us to uncover new low-energy quantum gravity effects. However, relativity affects quantum information theory in a highly non-trivial way already in Minkowski spacetime. Therefore, a careful analysis of these effects in the context of special relativity is needed. For this purpose, we begin investigating how the movement of the spin and polarization detectors influences the Bell inequalities using spin 1/2 fermions and photons, respectively. Then, we use the Holevo bound to investigate quantum communication channels when the parts that trade information have a relative motion. As a natural development, we use quantum field theory and, in particular, the Unruh effect to analyze several aspects of quantum information theory. This enables us to predict the behavior of qubits in the vicinity of a Schwarzschild black hole / Doutor

Orientador: Antônio Fernando Crepaldi / Banca: Celeste José Zanon / Banca: Camilo Rodrigues Neto / Resumo: Com a privatização da malha ferroviária no meio dos anos de 1990, a produtividade do setor vem crescendo em decorrência do aumento de investimentos por parte das concessionárias, tanto na modernização das vias quanto na melhoria das práticas de manutenção. Dentro deste contexto, o uso de modelos probabilísticos é de fundamental importância para se determinar o comportamento de um dado sistema, não sendo com as ferrovias. Ao se adequar os tempos de reparo ao modelo de distribuição de Lei de Potência, espera-se aproveitar uma de suas principais propriedades, que é a invariância de escala, que permite a generalização do modelo empregado em um trecho para toda malha. Os dados se adequaram e o modelo pôde ser utilizado como mais uma ferramenta de auxílio à resolução de problemas e antecipação de indisponibilidades da malha / Abstract: The privatization of the railroad in the middle of the years of 1990 increases the segment productivity by the concessionary investments in modernization and maintenance practices improvement. Inside the context of the maintenance, the use of probability models has a fundamental importance for determine system behavior, not being different with the maintenance of the railroads. Determine the times of repair in to the Power Law distribution means takes advantages of their main properties like a free scale. That in the build model can be generalized for the entire railroad. The data were adapted at the model and can be used as one more tool of aid for the resolution of problems and antecipation of unavailability of the railroad / Mestre

Orientador: Odete Pacubi Baierl Teixeira / Banca: Roberto Nardi / Banca: Marco Aurélio Alvarenga Monteiro / Resumo: Algumas pesquisas em ensino de física têm apontado a importância da utilização de textos paradidáticos, no processo de aprendizagem, como um recurso que pode contribuir para viabilizar um espaço de diálogo em sala de aula, possibilitando interações e, consequentemente, corroborando para a construção coletiva de conhecimentos. Nesta vertente, o papel do professor é fundamental, tendo em vista que será por intermédio da sua mediação que os diferentes conhecimentos, estudados no cotidiano da sala de aula, se desencadearão e se estruturarão. Desta forma, a presente pesquisa investigou as características das ações manifestadas por um professor de física, ao utilizar, particularmente, um capítulo de um específico texto paradidático, no contexto da sala de aula, identificando possíveis avanços e apropriações de conhecimento por parte dos alunos de uma turma de ensino de jovens e adultos (EJA). A pesquisa é um estudo de caso e as transcrições das aulas foram obtidas através de gravações em vídeo. Foi utilizada a categorização da análise da enunciação, defendida por Bardin, para identificar elementos referentes ao perfil do discurso do professor e, de posse deste perfil, foi empregada a categorização, proposta por Penick, visando a verificação relacionada ao nível hierárquico de alfabetização científica assumida pelos alunos. Os conhecimentos específicos, particularmente presentes durante a utilização do texto, envolviam velocidade, gravitação, força, impulso, pressão, radiação, massa e teoria do Bib Bang. Verificou-se que o texto, da maneira como foi empregado pelo professor, foi motivador para o aprendizado e, potencialmente significativo para o aumento do interesse dos alunos nas aulas de física, tendo sido observados casos de avanços de nível de alfabetização científica, principalmente com relação aos conceitos de campol... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Some researches associated with different of teaching physics have shown the importance of using paradidactic texts in the learning process. This recource can contribute in creating opportunites for discussions in the classroom by making interactions possible and, consequently, making the collective construction of knowledge feasible. In view of that, the teacher's role is crucial since it will be through the teacher that most knowledge provided in class will be structured and consolidated. Therefore, by identifying any possible progress and how knowledge was incorporated throughout the learning process of a group of young and adult students (herein called JA), this research has analyzed a physics teacher's actions in class while teaching a particular chapter of a paradidactic text. This research is a case study and transcripts of the lessons were obtained from videotapes and then categorized according to Bardin's teachings about analysis of the enunciation statements in order to identify elements regarding the profile of the teacher's discourse. After classifying such profile, the categorization proposed by Penick was then applied so as to verify the level of scientific literacy of the students. Specific knowledge, available mainly during text utilization, involved velocity, gravitation, force, impulse, pressure, radiation, mass and the Bib Bang theory. Due to the way it was used by the teacher, the text proved efficient in motivating students in the learning course of action and potentially significatn to increase their interest in physics lessons. As a matter of fact, in some cases there was some advance in terms of concepts such as gravitational field, gravitational acceleration and its dependency in relation to the mass of interacting bodies as well as the difference between mass and weight. / Mestre

Orientadora: Teresa Cristina Tarlé Pissarra / Banca: Renato Farias do Valle Junior / Banca: Sérgio Campos / Banca: José Frederico Centurion / Banca: João Antonio Galbiatti / Resumo: A retirada da cobertura vegetal original e a implantação de áreas de pastagem e canade- açúcar, com práticas de manejo inadequadas, acarretam modificações nas propriedades químicas, físicas e biológicas dos solos, com limitações na utilização agrícola e susceptibilidade à erosão. Assim, estudos dos processos físicos e químicos são importantes para avaliar as mudanças de origem natural ou antrópica sobre os meios. O estudo teve como objetivos avaliar os atributos químicos e físicos de um Argissolo Vermelho-Amarelo em três microbacias hidrográficas, em áreas de vegetação nativa, pastagem e cana-de-açúcar bem como analisar a ocorrência das áreas de maior escoamento superficial e, consequentemente, maior predisposição ao processo erosivo nas microbacias. A área de estudo compreendeu a microbacia hidrográfica do Córrego da Fazenda Glória, Município de Taquaritinga, Estado de São Paulo. Para a amostragem do solo foi realizada a caracterização do volume superficial, e essas amostras foram coletadas na superfície das vertentes das microbacias e em cada uso/ocupação selecionado. Os resultados obtidos foram avaliados por meio da comparação de médias para o teste de Tukey a 5%. A partir das curvas de nível da carta topográfica e dos pontos levantados com receptor geodésico de navegação com metodologia diferencial foi gerado uma malha de pontos georreferenciados em cada microbacia, para gerar o modelo numérico do terreno a partir da incorporação dos divisores de água e da rede de drenagem. As avaliações dos atributos físicos e químicos dos solos nas microbacias hidrográficas e em diferentes tipos de uso e ocupação demonstraram uma diferença significativa entre as áreas. O manejo do solo alterou os atributos químicos e físicos com impacto nas camadas superficiais do solo. A matéria orgânica foi um dos atributos mais sensíveis... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The removal of original vegetation cover and the deployment of pastures and sugarcane, with inadequate management practices, cause changes in the chemical, physical and biological properties of soils, with limitations on agricultural use and susceptibility to erosion. Thus, studies of physical and chemical processes are important to assess changes of natural development or anthropic on the means. The study was conducted to evaluate the physical and chemical attributes of a Ultisol in three watersheds, in areas of native vegetation, pasture and sugarcane, as well as, analyze the occurrence of the areas of greatest runoff and, consequently, greater predisposition to erosive processes in watersheds. The study area was the Córrego da Fazenda Glória watershed, Municipality of Taquaritinga, State of São Paulo. Soil sampling was performed to characterize the superficial volume, and these samples were collected on the surface of the watersheds and in three different land use selected. The results obtained were evaluated by the comparison of averages for the Tukey test at 5%. From the curves in a topographical map and from points collected with geodetic navigation receiver in a differential methodology was generated a digital elevation method in each watersheds. The assessments of physical and chemical attributes of soils in hydrographic watersheds and different land uses demonstrated a significant difference between the areas. Soil management altered the chemical and physical attributes impact in the soil superficial layers. The organic matter was one of the attributes more sensitive to changes due to agricultural practices. The digital terrain model showed a great potential, considering the scale of study of watersheds; and can help in spatial planning, urban and regional planning and zoning / Doutor

Orientador: Nathan Jacob Berkovits / Banca: Ricardo Antônio Mosna / Banca: Bruto Max Pimentel Escobar / Resumo: Neste estudo iremos aplicar supersimetria em teorias como mecânica quântica, teoria de cordas e teoria de campos em D = 3. Apesar de todas essas teorias terem aplicações em campos completamente diferentes iremos encontrar semelhanças entre elas através da algebra supersimétrica. Discutiremos tamb em vários resultados que supersimetrização traz para cada uma dessas teorias / Abstract: In this study we'll use supersymmetry in diferent theories like quantum mechanics, string theory and eld theory in D = 3. Although all these theories have aplication in diferent areas of physics, we'll nd similarities among them. To nish we'll discuss some results that supersymmetry bring to each of these theories / Mestre