Modelos mentais e resolução de problemas em física

O objetivo deste trabalho foi investigar como fazer os alunos modelarem mentalmente os enunciados de problemas de papel-e-lápis a fim de entendê-los e resolvê-los baseados em procedimentos analíticos e não buscando uma “fórmula”. Foram realizados cinco estudos empíricos com alunos universitários dos cursos de Engenharia e Física da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, cursando a disciplina de Mecânica Geral. Foi utilizada uma metodologia qualitativa baseada em depoimentos verbais (durante aulas exclusivas de problemas e entrevistas semi-estruturadas) e escritos (em testes e exames) durante o período de 1998 e 2004. O trabalho está subsidiado teoricamente pelas teorias dos modelos mentais de Johnson-Laird e dos campos conceituais de Vergnaud, tendo como teoria educacional subjacente, a teoria educacional da aprendizagem significativa de Ausubel. Resultados da pesquisa parecem dar suporte para a hipótese da autora, segundo a qual a representação mental dos enunciados dos problemas, apresentados acompanhados ou não por uma representação pictórica, podem ser facilitados pelo ensino explícito da modelagem física das situações envolvidas. Os conhecimentos-em-ação que os estudantes usam, como se pode inferir de suas soluções verbais e escritas, identificaram algumas características em seus desempenhos que pode ajudar com que os professores entendam os processos que eles usam durante as atividades de resolução de problemas, com possíveis conseqüências para os procedimentos usados pelos professores com relação ao ensino.

Tipos de representações mentais utilizadas por estudantes de física geral na área de mecânica clássica e possíveis modelos mentais nessa área

Neste trabalho, além de investigarmos o tipo de representação mental (proposições, imagens ou modelos mentais) utilizado por estudantes de Física Geral na área de Mecânica Newtoniana, tentamos identificar possíveis modelos mentais que estes estudantes teriam sobre alguns conceitos físicos. Baseamos nosso estudo na Teoria dos Modelos Mentais de Johnson-Laird. Estudantes de nível universitário foram observados durante dois semestres com o objetivo de determinar o tipo de representação mental que eles teriam utilizado durante o curso, quando resolviam os problemas e as questões propostas nas tarefas instrucionais. Foi realizada uma entrevista no final do curso com a finalidade de encontrar elementos adicionais que nos permitissem inferir modelos mentais sobre conceitos físicos usados pelos estudantes na elaboração de suas respostas. Os resultados desta pesquisa sugerem a importância dos modelos mentais na compreensão e uso dos conceitos físicos. Parece que quanto mais “elaborados” os modelos mentais, mais facilmente os alunos poderiam compreender situações e contextos distintos daqueles trabalhados em aula.

A coordenação entre os segmentos perna e coxa no andar : uma análise a partir da teoria dos sistemas dinâmicos

Utilizando-se entre a perna e a coxa os princípios da Teoria dos Sistemas Dinâmicos, foi estudada a coordenação intra-membros durante o andar em 16 sujeitos do sexo feminino. Os movimentos da perna e da coxa e suas relações foram analisados dinamicamente como sistemas acoplados de ciclo limite. Os sujeitos foram filmados lateralmente executando o andar em duas situações experimentais: normal e com uma sandália na perna direita na proporção de 5% do comprimento do segmento inferior. Os dados transformados em variáveis cinemáticas possibilitaram a análise da coordenação em termos de ângulos de fase, ponto de coordenação e fase relativa. Através dos dados angulares, foram testadas as propriedades dos osciladores não-lineares de ciclo limite. Os resultados indicaram que os segmentos apresentam uma órbita atrativa específica para cada um deles, que se mantém invariante ao longo das idades. Esta órbita atrativa representa a organização espaço-temporal do segmento durante o andar, servindo também para a visualização da quantidade de energia dissipada por parte de cada segmento. A análise dos ângulos de fase no momento da reversão, do ponto de coordenação e da fase relativa possibilitaram a identificação do treinamento mútuo e da estabilidade estrutural.

La cultura docente del profesorado de educacion fisica de las escuelas publicas de Porto Alegre

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Aplicação da teoria de dano na análise do comportamento viscoelástico de estruturas de concreto

A presente dissertação de mestrado tem por assunto a representação do comportamento mecânico do concreto sob cargas de curta e longa duração, incluindo efeitos não-lineares. Para tal fim trabalha-se com equações baseadas na teoria do dano contínuo. São propostas equações para o caso triaxial e, baseado nelas, é implementado um programa computacional. Com diversos exemplos verifica-se que: a) A solução numérica aproxima bem os resultados teóricos. b) O comportamento do modelo representa bem as características qualitativas do concreto. c) O modelo permite aproximar bem alguns resultados experimentais, mas ainda deve ser aperfeiçoado, particularmente no que refere-se à identificação de parâmetros.

Desenvolvimento de um modelo de intervenção baseado no sistema toyota de produção e na teoria das restrições : autilização da pesquisa-ação em uma indústria de cerâmica vermelha de pequeno porte da região metropolitana de Porto Alegre

As teorias de gestão da produção, como o Sistema Toyota de Produção e a Teoria das Restrições, têm apresentado resultados positivos, em realidades organizacionais muito diferenciadas. Contudo, é preciso garantir a efetividade das ações em provocar as mudanças desejadas. Neste sentido, métodos de pesquisa participativa, como a pesquisaação, promovem a participação e o comprometimento das pessoas implicadas no processo de mudança. Esta dissertação propõe a construção de um modelo de intervenção visando aumentar a competitividade de uma realidade organizacional específica. Foram utilizados a pesquisa-ação, como método de trabalho e a Teoria das Restrições (TOC) e o Sistema Toyota de Produção (STP), como embasamento teórico. Cabe ressaltar que este modelo foi construído a partir de uma intervenção realizada em uma indústria de cerâmica vermelha da região metropolitana de Porto Alegre. Assim, a presente dissertação foi organizada da seguinte maneira: revisão bibliográfica do método de condução da pesquisa e adaptação do mesmo para o presente trabalho, fundamentação teórica, composta pelos princípios básicos de sustentação do STP e da TOC, análise do contexto do segmento industrial em questão, descrição da intervenção realizada e apresentação do modelo construído, análise dos resultados finais, conclusões e recomendações para futuras pesquisas. A análise dos resultados obtidos e as conclusões do estudo revelam a possibilidade de generalização parcial do modelo proposto, desde que observadas as características específicas da realidade industrial em questão.

Processos de inovação curricular : a experiência dos cursos de Agronomia e Engenharia Florestal do Centro de Ciências Rurais da Universidade Federal de Santa Maria

Esta dissertação aborda os processos de inovação curricular dos Cursos de Agronomia e Engenharia Florestal do Centro de Ciências Rurais da Universidade Federal de Santa Maria, enquanto um movimento que ainda está acontecendo, com o objetivo de compreender o que significam mudanças curriculares inovadoras e contribuir com reflexões sobre a formação dos profissionais da Área das Ciências Agrárias. Esta área apresenta problemas que se agravaram nas últimas décadas. Para atender a necessidade de maior produtividade, mecanizou-se, passando a utilizar os recursos naturais como se fossem inesgotáveis, acarretando enormes problemas ambientais. Com isso, exige-se rever a formação desses profissionais, buscando maior comprometimento com o modelo de desenvolvimento sustentável, englobando os aspectos econômico, social e ambiental. A opção metodológica para o desenvolvimento da pesquisa foi a qualitativa, na perspectiva da pesquisa participante, pois houve uma atuação prolongada e comprometida da minha parte como pesquisadora, assim como dos demais participantes da pesquisa. Os sujeitos da pesquisa foram aqueles diretamente envolvidos com o processo de mudança, professores dos Colegiados de Curso, uma representação de alunos dos diversos semestres, egressos e agricultores da Região do COREDE/Centro1. No primeiro capítulo discuto a importância das determinações das políticas públicas e institucionais na definição dos currículos. No segundo, o referencial teórico que diferencia as concepções de currículo, reforma e inovação no ensino superior, emanadas da Nova Sociologia da Educação e da Teoria Crítica do Currículo, em autores que vêem o currículo como uma construção cultural, imbricado no contexto sócio-cultural onde é gerado e desenvolvido. Examino também as racionalidades que orientam ou podem orientar o profissional em relação às questões ambientais No terceiro, faço a descrição da dinâmica do processo de mudança curricular, detalhando como foi desencadeado com a finalidade de apontar caminhos para outras experiências de reformulação curricular, inclusive na própria Universidade. No quarto, analiso como os sujeitos-participantes interpretam as legislações e vêem os problemas e perspectivas para os currículos, quais sejam: a concepção de currículo e de ensino; a função social atribuída aos cursos, a falta de integração entre as disciplinas e a desatualização dos currículos. Incluo ainda, a visão externa da atuação profissional dos egressos formados pelos currículos vigentes. No quinto, analiso a importância da inserção ambiental nos currículos. E, finalmente no sexto, faço as considerações finais a que cheguei nesta pesquisa. No processo de mudança curricular dos cursos estudados, observam-se sinais de inovação curricular, devido ao modo como está acontecendo esse processo, valorizando a participação de todos os segmentos nas discussões e tomada de decisões, mas também pelo currículo que está sendo construído, não se restringindo a formação de caráter técnico, incluindo as dimensões social, política, cultural e ambiental. Ressalte-se ainda que sua reelaboração deverá inserir seus currículos em forma de Projetos Político-Pedagógicos de Curso, como forma consistente de organização de um curso.

Sistema de produção sincronizado : uma aplicação em processos produtivos de propriedade contínuos segundo a teoria das restrições

Este trabalho de conclusão investiga o efeito da geração de estoques intermediários nos indicadores principais empregados na Teoria das Restrições (Ganho, Despesa Operacional e Inventário) em uma unidade industrial de processo produtivo de Propriedade contínuo, que emprega embalagens, matérias-primas obtidas em larga escala e cadeias logísticas de longo curso. Este tipo de indústria produz bens de consumo imediato, com pouca variabilidade, de modo “empurrado”. A principal conseqüência é a perda do sincronismo na cadeia logística, resultando em uma grande quantidade de estoques intermediários e custos crescentes, relacionados principalmente ao custo de manutenção destes estoques. Através dos cinco passos de focalização e das ferramentas lógicas da Teoria das Restrições, propõe-se uma alternativa gerencial, que inclui o algoritmo Tambor-Pulmão-Corda e insere a organização em um processo de melhoria contínua, cujos impactos são avaliados por simulação computacional. Através de técnicas estatísticas e software apropriados, constrói-se um modelo de simulação computacional baseado em dados reais de uma planta produtora de cimento. A partir deste modelo, diferentes cenários são testados, descobrindo-se a condição ótima. Chega-se a uma conclusão, considerando a mudança na política de geração de estoques intermediários e seus impactos na redução de custos e riscos.

Análise de campos profundos da LMC imageados com o HST

Apresentamos fotometria profunda (V ~ 25,5) nas bandas V e I obtidas com a Wide Field and Planetary Camera 2 a bordo do telesc opio espacial Hubble para 7 campos distantes ~5º do centro da Grande Nuvem de Magalhães. Ajustamos isócronas aos diagramas cor-magnitude a fim de identficar diferentes populaões estelares nestes campos. Uma população velha (τ > 10¹º anos) foi encontrada em todos os campos. Alguns eventos de elevada formação estelar, com idades entre 2 x 109 e 4 x 109 anos, foram também encontrados em alguns campos localizados na região N/NO. Funções de luminosidade de estrelas de baixa massa (m ≤ 1; 1msol) foram obtidas para todos os campos. Aparentemente não há diferenças na mistura de populações entre os campos como sugerido através do teste Kolmogorov-Smirnov aplicados as funções de luminosidade. Finalmente, derivamos perfis de densidade para estrelas velhas e de idade intermediária. O primeiro apresenta uma inclinação levemente maior quando comparado com o último.

Teoria da decisão sob incerteza e a hipótese da utilidade esperada : conceitos analíticos e paradoxos

A teoria da utilidade esperada (EU) é a teoria da decisão mais influente já desenvolvida. A EU é o core da teoria econômica sob incerteza, presente na maior parte dos modelos econômicos que modelam situações de incerteza. Porém, nas últimas três décadas, as evidências experimentais têm levantado sérias dúvidas quanto à capacidade preditiva da EU – gerando grandes controvérsias e uma vasta literatura dedicada a analisar e testar suas propriedades e implicações. Além disso, várias teorias alternativas (teorias não-EU, geralmente, generalizações da EU) têm sido propostas. O objetivo deste trabalho é analisar e avaliar a teoria da utilidade esperada (objetiva) através de uma revisão da literatura, incorporando os principais conceitos desenvolvidos ao longo do tempo. Além disso, este trabalho desenvolve algumas análises originais sobre representação gráfica e propriedades da teoria da utilidade esperada. O trabalho adota uma perspectiva histórica como fio condutor e utiliza uma representação da incerteza em termos de loterias (distribuições de probabilidade discretas). Em linhas gerais, o roteiro de análise do trabalho é o seguinte: princípio da expectância matemática; Bernoulli e a origem da EU; teoria da utilidade sem incerteza; axiomatização da EU; representação gráfica e propriedades da EU; comportamento frente ao risco; medidas de aversão ao risco; dominância estocástica; paradoxos da EU e a reação dos especialistas frente aos paradoxos A conclusão é que existem fortes evidências experimentais de que a EU é sistematicamente violada. Porém, a existência de violações não foi ainda suficientemente testada em experimentos que permitam o aprendizado (tal como pode ocorrer em situações de mercado), onde existe a possibilidade de que as preferências evoluam e que haja uma convergência de comportamento para a EU (ainda que esta possibilidade não se aplique a situações singulares ou que ocorram com pouca freqüência). É possível que testes deste tipo venham a confirmar, em maior ou menor grau, as violações da EU. Mas mesmo que isto ocorra, não significa que a EU não seja útil ou que deva ser abandonada. Em primeiro lugar, porque a EU representou um grande avanço em relação ao princípio da expectância matemática, seu antecessor. Em segundo lugar, porque a EU implica em uma série de propriedades analiticamente convenientes, gerando instrumentos de análise bastante simples (de fato, permitiu a explicação de numerosos fenômenos econômicos), contrastando com a maior complexidade envolvida com o uso das teorias não-EU. Neste cenário, faz mais sentido pensar na EU sendo eventualmente complementada por teorias não-EU do que, sendo abandonada.

Um modelo conceitual para integração do just-in-time com a teoria das restrições em pequenas e médias empresas industriais

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Professor : autor de sua profissão

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