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Previous issue date: 2016-08-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / This work aims at the development of physical phenomena simulations associated to
mathematical modeling and experimentation. The choice of geometrical optics is due,
among other reasons, to the need for raising the students’ awareness concerning this
important Physics theme. Concepts related to the refraction of light were studied, from
basic notions to more complex applications like the negative refraction index in
metamaterials. A survey was conducted, both in literature and among students, to
diagnose existing misconceptions regarding transmission, reflection and refraction of
light. In view of the survey results, we analyzed some educational software available
for free use (Simulations PhET - Interactive Simulations, Easy Java Simulations,
Geogebra, Algodoo, Modellus and their versions and Scratch) to determine which one
would be most suitable to the objectives of this work. Modellus-X was chosen because
it features construction tools with various representations of the same situation,
exploring or building, at the same time, equations, tables, graphics and animations,
whether for exploratory or expressive modeling. The set of simulations, experiments
and mathematical models presented in this paper is meant to encourage the learner
to investigate diverse possibilities within Physics learning, and provide him with an
enhanced teaching/learning process. / O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de simulações de
fenômenos físicos com modelagem matemática e experimentação. O tema escolhido
foi óptica geométrica para, entre outras razões, tentar se reverter o pouco interesse
dos alunos pelo assunto. Mais especificamente foram estudados conceitos
relacionados à refração da luz, desde ideias iniciais até aplicações mais recentes
relacionadas ao índice de refração negativo em metamateriais. Foi realizado um
levantamento, tanto na literatura como entre os alunos, de concepções alternativas
sobre óptica geométrica, como transmissão, reflexão e refração da luz. Com esse
diagnóstico, analisou-se alguns softwares, plataformas e simuladores educacionais de
uso livre (Simulações do PhET – Interactive Simulations, Easy Java Simulations,
Geogebra, Algodoo, Modellus e suas versões e o Scracth), a fim de encontrar qual
deles teria o melhor desempenho inseridos nos objetivos do trabalho. Foi escolhido o
software Modellus-X, por apresentar a possibilidade de construção de ferramentas
com várias representações de uma mesma situação, explorando ou construindo, ao
mesmo tempo, equações, tabelas, gráfico e animações, tanto para modelagens
exploratórias como expressivas. Por fim, a partir do produto educacional apresentado
neste trabalho, que representa um conjunto de simulações, experimentos e
modelagem matemática, pretendeu-se estimular o aprendiz ao ensino de Física, e
tentar lhe proporcionar uma melhoria no processo ensino/aprendizagem.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/8743 |
| Date | 22 August 2016 |
| Creators | Nozela, Carina de Freitas Vellosa |
| Contributors | Garcia, Ducinei |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ensino de Física - PROFIS, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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