Submitted by Evy Augusto Salcedo Torres null (evy.salcedo.torres@ufsc.br) on 2016-10-26T19:01:00Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Silvana Fernandes_.pdf: 3895644 bytes, checksum: 2d43d7c9121919a8aa2e5a3f39a70dfc (MD5) Produto_Silvana Fernandes.pdf: 2227652 bytes, checksum: abc621f3e975d39110c58568c1e38539 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-26T19:01:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Silvana Fernandes_.pdf: 3895644 bytes, checksum: 2d43d7c9121919a8aa2e5a3f39a70dfc (MD5) Produto_Silvana Fernandes.pdf: 2227652 bytes, checksum: abc621f3e975d39110c58568c1e38539 (MD5) Previous issue date: 2016-09-12 / CAPES / Neste trabalho apresenta-se uma Sequência Didática composta por uma série de atividades para abordagem da Física Térmica. O material instrucional está fundamentado na teoria interacionista de Vygotsky e nos Três Momentos Pedagógicos de Delizoicov e Angotti. Na busca de contextualizar os conteúdos utilizou-se o sistema de aquecimento de água por energia solar. Assunto este inserido no tema central escolhido. O que possibilitou a definição de quais os conceitos de Física envolvidos e que deveriam ser tratados nas aulas. Para potencializar esse fato foi idealizado e construído um Coletor Solar Didático com sensores de imersão ligados a uma placa Arduino. Este aparato experimental tem a função de realizar a conexão do tema gerador com os conceitos científicos. A proposta foi implementada em uma escola da rede federal de ensino, no primeiro semestre de 2016. Em relação as conclusões sobre a análise da aplicação, pode-se destacar os bons resultados em função das discussões nas atividades em grupo e também o interesse dos estudantes diante de experimentos que usam tecnologias, como por exemplo o Arduino.

A equivalência entre o formalismo de equação de transporte de Boltzmann e o limite de altas temperaturas da teoria de campos à temperatura finita é investigada no contexto das teorias de calibre. Essa conexão é feita através da comparação direta entre as amplitudes térmicas obtidas via a equação de transporte, sem termo de colisão, com aquelas resultantes do limite HTL das funções de Green térmicas em ordem de um loop. Para o formalismo quântico, partimos de um ensemble em equilíbrio, cujos efeitos térmicos são descritos via formalismo do tempo imaginário. Isso permite expressar as funções de Green térmicas como uma média estatística de amplitudes frontais (após continuação analítica). Já para o caso do formalismo clássico, combinamos as equações de Wong com a variação temporal da função de distribuição de partículas no espaço de fase. A equação resultante pode ser resolvida iterativamente, o que permite obter as várias ordens de aproximação para a corrente e as respectivas amplitudes térmicas. Finalmente, comparando as amplitudes obtidas a partir dos dois formalismos, pudemos verificar a sua equivalência. Ademais, apresentamos cálculos explícitos até segunda ordem de aproximação no caso de uma teoria não abeliana, e até quarta ordem para uma teoria abeliana, quando a distribuição de cargas é não neutra. / The equivalence between the formalism of Boltzmann transport equation and the high temperature limit of thermal field theory is investigated in the context of gauge theories. This connection is made through a direct comparison between the thermal amplitudes obtained via the collisionless transport equation with those resulting from the HTL limit of one loop thermal Greens function. For the quantum formalism we start with an ensemble in equilibrium, whose thermal effects are described by the imaginary time formalism. This allows one to write the thermal Green functions as a statistical average of forward scattering amplitudes (after analytic continuation). For the classical formalism, we combine Wongs equations with the time derivative of the particle distribution function in phase space. The resulting equation can be solved in an iterative fashion, yielding the perturbative results for the current and the respective thermal amplitudes. Finally, comparing the amplitudes obtained from the two formalisms, we were able to verify their equivalence. Moreover, we present explicit calculations for a non-Abelian theory up to the second order approximation, and in the case of an abelian theory we proceed up to fourth order, when the charge distribution is not neutral.

A equivalência entre o formalismo de equação de transporte de Boltzmann e o limite de altas temperaturas da teoria de campos à temperatura finita é investigada no contexto das teorias de calibre. Essa conexão é feita através da comparação direta entre as amplitudes térmicas obtidas via a equação de transporte, sem termo de colisão, com aquelas resultantes do limite HTL das funções de Green térmicas em ordem de um loop. Para o formalismo quântico, partimos de um ensemble em equilíbrio, cujos efeitos térmicos são descritos via formalismo do tempo imaginário. Isso permite expressar as funções de Green térmicas como uma média estatística de amplitudes frontais (após continuação analítica). Já para o caso do formalismo clássico, combinamos as equações de Wong com a variação temporal da função de distribuição de partículas no espaço de fase. A equação resultante pode ser resolvida iterativamente, o que permite obter as várias ordens de aproximação para a corrente e as respectivas amplitudes térmicas. Finalmente, comparando as amplitudes obtidas a partir dos dois formalismos, pudemos verificar a sua equivalência. Ademais, apresentamos cálculos explícitos até segunda ordem de aproximação no caso de uma teoria não abeliana, e até quarta ordem para uma teoria abeliana, quando a distribuição de cargas é não neutra. / The equivalence between the formalism of Boltzmann transport equation and the high temperature limit of thermal field theory is investigated in the context of gauge theories. This connection is made through a direct comparison between the thermal amplitudes obtained via the collisionless transport equation with those resulting from the HTL limit of one loop thermal Greens function. For the quantum formalism we start with an ensemble in equilibrium, whose thermal effects are described by the imaginary time formalism. This allows one to write the thermal Green functions as a statistical average of forward scattering amplitudes (after analytic continuation). For the classical formalism, we combine Wongs equations with the time derivative of the particle distribution function in phase space. The resulting equation can be solved in an iterative fashion, yielding the perturbative results for the current and the respective thermal amplitudes. Finally, comparing the amplitudes obtained from the two formalisms, we were able to verify their equivalence. Moreover, we present explicit calculations for a non-Abelian theory up to the second order approximation, and in the case of an abelian theory we proceed up to fourth order, when the charge distribution is not neutral.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:02:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5334.pdf: 3516383 bytes, checksum: dca9ee6352a05bbb2d7b0b74a40b05d9 (MD5) Previous issue date: 2012-05-30 / The excessive appreciation of the mathematical formalism and the lack of contextualization of the content has contributed to many students, especially in high school, to feel animosity to Physics and consequently having low records in this discipline. Defended by many researchers and teachers of Physics, the experimental activity consists of an interesting didactic resource to change this situation. However, it is not frequently used in classroom and when it is applied, in general, becomes inserted in a traditional proposal of teaching, using strictly structured guide that serves only for the illustration of the theory, verification of a law or observation of a phenomenon. As a suggested alternative for this situation we have developed a teaching strategy, grounded in Vigotski's social interaction theory and investigative methodology, which is currently defended by several researchers in the field of Science Education and explores the experimental activity in a flexible way under an investigative perspective. It consists of five parts: i. Contextualization; ii. Instigation; iii. Planning; iv. Accomplishment and v. Ending. The proposal has been applied in a high school classroom in a public school of a night class, as part of our teaching activities. To this end, we choose an experiment, commonly found in many Physics textbooks, which is the construction of a rudimentary liquid column thermometer. This experiment allowed us to explore several concepts related to Thermal Physics such as temperature, thermal equilibrium, expansion and thermal conductivity, calibration of thermometers, both analytically and qualitatively. Considering the context in which this proposal was applied, despite many adversities, we can consider that the work achieved its goal in a satisfactory way, especially concerning to the greater involvement of students in the study of Physics. Attached to this work follows a manual in which we discuss some strategies for realization of experimental activities, pointing out the advantages and disadvantages of each one. Additionally we emphasize the proposal based on the physical investigation in order to exploit the phenomenon in a more interesting and meaningful way. / A valorização excessiva do formalismo matemático e a falta de contextualização do conteúdo têm contribuído para que muitos estudantes, principalmente do Ensino Médio, sintam animosidade à Física e, consequentemente, apresentem baixo rendimento nessa disciplina. Defendida por muitos pesquisadores e professores do Ensino de Física, a atividade experimental consiste num recurso didático interessante para mudar essa realidade. Contudo, ainda é pouco utilizada em sala de aula e, em geral, acaba sendo inserida dentro de uma proposta tradicional de ensino, fazendo uso de roteiros fortemente estruturados e servindo apenas para ilustração da teoria, verificação de uma lei ou observação de um fenômeno. Como sugestão de alternativa para essa situação, desenvolvemos uma estratégia de ensino, fundamentada na teoria sociointeracionista de Vigotski e na metodologia investigativa. Esta última é atualmente defendida por pesquisadores do Ensino de Ciências, pois explora a atividade experimental de forma mais aberta, numa perspectiva investigativa. Constituída por cinco momentos: i. Contextualização; ii. Provocação; iii. Planejamento; iv. Realização e v. Fechamento, a nossa proposta foi realizada numa sala de aula do Ensino Médio da rede pública estadual do período noturno, como parte de nossas atividades docentes. Escolhemos um experimento, comumente encontrado em diversos livros didáticos de Física: a construção de um termômetro de coluna líquida com materiais caseiros. Com ele, foi possível explorar vários conceitos de Física Térmica como temperatura, equilíbrio térmico, dilatação e condutividade térmica, calibração de termômetros, tanto analiticamente quanto qualitativamente. Levando em conta o contexto em que esta proposta foi aplicada, envolto por tantas situações adversas da escola pública, consideramos que o trabalho alcançou bons resultados, principalmente no que concerne ao maior envolvimento dos alunos com o estudo da Física. Como anexo a este trabalho segue um roteiro no qual são discutidas algumas estratégias para a realização de atividades experimentais, apontando as vantagens e desvantagens de cada uma delas, com ênfase na investigação como uma abordagem que visa explorar esse recurso didático de maneira mais interessante e significativa para os estudantes.

Made available in DSpace on 2018-06-27T19:13:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Lurdes Eliane Rothmund Bolfe.pdf: 3204511 bytes, checksum: 48c72762c43c6c80c797a8c8cb56a6ef (MD5) Lurdes Eliane Rothmund Bolfe.pdf.jpg: 3882 bytes, checksum: e08425868ec9df13b8268fafa4e6df4d (MD5) Previous issue date: 2009-05-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work concerns on planning and development of a proposal for teaching Physics, based on the Theory of Conceptual Fields of Vergnaud, developed from the theme tobacco production and implemented in the classroom, with the support of teaching material aided by audiovisual resources, based on the model of three teaching stages by Delizoicóv and Angotti. The proposal aimed the network conceptualization development in the conceptual field of Thermal Physics. The concepts treated in that proposal are temperature, heat, thermal expansion and contraction, thermometers of liquid in glass, conduction, convection and heat irradiation. The support material, developed in this paper, consists of a teaching module that comes with an own production digital video disk. The proposal was applied in a group of twelve students from the second grade of high school, from Escola Estadual de Eduacação Básica Padre Benjamin Copetti, Sobradinho, RS, from September to November 2008. In this period, it was tried to identify their potential and limitations, to assist the students, both the learning of physical concepts as the building of relationships between concepts, and know the importance of the issue tobacco production, in the student s opinion, and identify possible relation they have built between concept and knowledge, involved in the theme chosen. An analysis of this experiment was made from the content of messages, obtained from the instruments of data collection type questionnaire, terms of field (from students) and images video shot. The results indicate that students seemed to be involved and active participants in the tasks presented, indicating acceptance in the methodology of work. During the interaction with the tasks, some students identified both the presence of the same concept in different physical processes, as the same process that involves more than a physical concept, what can be understood as evidence of student development in the conceptualization system of some concepts in the field of Thermal Physics, from processes of reality. The obtained results with only a small group of students, are indicative that the proposal has potential to develop the student conceptualization network, although it is understood that for some students, the tasks given were not enough to develop the construction of physical concepts and their inter-relationship in the processes of reality. / O presente trabalho diz respeito ao planejamento e desenvolvimento de uma proposta de ensino de Física, fundamentada na Teoria dos Campos Conceituais de Vergnaud, desenvolvida a partir do tema produção de fumo de estufa e implementada na sala de aula com o apoio de um material de ensino auxiliado por recursos audiovisuais, com base no modelo dos três momentos pedagógicos de Delizoicóv e Angotti. A proposta teve como objetivo o desenvolvimento da conceitualização em rede do campo conceitual da Física Térmica. Os conceitos tratados na referida proposta são temperatura, calor, dilatação e contração térmica, termômetro de líquido em vidro, condução, convecção e irradiação de calor. O material de apoio, desenvolvido neste trabalho, consiste em um módulo didático que acompanha um disco de vídeo digital de produção própria. A proposta foi aplicada junto a um grupo de doze alunos, da segunda série do ensino médio, da Escola Estadual de Educação Básica Padre Benjamim Copetti, Sobradinho, RS, entre setembro e novembro de 2008. Nesse período, buscou-se identificar suas potencialidades e limitações, para auxiliar os alunos, tanto na aprendizagem de conceitos físicos quanto na construção de relações entre conceitos, bem como conhecer a relevância do tema produção de fumo de estufa, na opinião dos alunos, e identificar possíveis relações construídas por eles entre conceitos e conhecimentos científicos, envolvidos no tema escolhido. Uma análise desta experiência foi feita a partir do conteúdo das mensagens, obtidas em instrumentos de coleta de dados do tipo questionários, caderno de campo (dos alunos e da professora) e imagens vídeo filmadas. Os resultados indicam que os alunos mostraram-se envolvidos e participantes ativos nas tarefas apresentadas, revelando aceitação da metodologia de trabalho. Durante a interação com as tarefas, alguns alunos identificaram tanto a presença de um mesmo conceito físico em diferentes processos, quanto que um mesmo processo envolve mais de um conceito físico, que pode ser entendido como indícios de desenvolvimento no aluno da conceitualização em rede de alguns conceitos do campo da Física Térmica, partindo de processos da realidade. Esses resultados, mesmo tendo sido obtidos com apenas um pequeno grupo de alunos, são indicativos de que a proposta tem potencialidades de desenvolver no aluno a conceitualização em rede, embora se tenha percebido que, para alguns alunos, as tarefas apresentadas não foram suficientes para desenvolver a construção dos conceitos físicos e sua inter-relação a partir de processos da realidade.