Modelagem multiescala de fenômenos eletrocinéticos em meios porosos carregados eletricamente: aplicação a meios porosos argilosos

In this master thesis, we propose a multiscale mathematical and computational model for electrokinetic phenomena in porous media electrically charged. We consider a porous medium rigid and incompressible saturated by an electrolyte solution containing four monovalent ionic solutes completely diluted in the aqueous solvent. Initially we developed the modeling electrical double layer how objective to compute the electrical potential, surface density of electrical charges and considering two chemical reactions, we propose a 2-pK model for calculating the chemical adsorption occurring in the domain of electrical double layer. Having the nanoscopic model, we deduce a model in the microscale, where the electrochemical adsorption of ions, protonation/ deprotonation reactions and zeta potential obtained in the nanoscale, are incorporated through the conditions of interface uid/solid of the Stokes problem and transportation of ions, modeled by equations of Nernst-Planck. Using the homogenization technique of periodic structures, we develop a model in macroscopic scale with respective cells problems for the e ective macroscopic parameters of equations. Finally, we propose several numerical simulations of the multiscale model for uid ow and transport of reactive ionic solute in a saturated aqueous solution of kaolinite. Using nanoscopic model we propose some numerical simulations of electrochemical adsorption phenomena in the electrical double layer. Making use of the nite element method discretize the macroscopic model and propose some numerical simulations in basic and acid system aiming to quantify the transport of ionic solutes in porous media electrically charged.

Avaliação e correções de testes de hipóteses em modelos de sobrevivência com fração de cura

Survival models deals with the modelling of time to event data. In certain situations, a share of the population can no longer be subjected to the event occurrence. In this context, the cure fraction models emerged. Among the models that incorporate a fraction of cured one of the most known is the promotion time model. In the present study we discuss hypothesis testing in the promotion time model with Weibull distribution for the failure times of susceptible individuals. Hypothesis testing in this model may be performed based on likelihood ratio, gradient, score or Wald statistics. The critical values are obtained from asymptotic approximations, which may result in size distortions in nite sample sizes. This study proposes bootstrap corrections to the aforementioned tests and Bartlett bootstrap to the likelihood ratio statistic in Weibull promotion time model. Using Monte Carlo simulations we compared the nite sample performances of the proposed corrections in contrast with the usual tests. The numerical evidence favors the proposed corrected tests. At the end of the work an empirical application is presented.

Um estudo sobre polinômios matriciais

This research work aims to make a study of the algebraic theory of matrix monic polynomials, as well as the definitions, concepts and properties with respect to block eigenvalues, block eigenvectors and solvents of P(X). We investigte the main relations between the matrix polynomial and the Companion and Vandermonde matrices. We study the construction of matrix polynomials with certain solvents and the extention of the Power Method, to calculate block eigenvalues and solvents of P(X). Through the relationship between the dominant block eigenvalue of the Companion matrix and the dominant solvent of P(X) it is possible to obtain the convergence of the algorithm for the dominant solvent of the matrix polynomial. We illustrate with numerical examples for diferent cases of convergence.

Modelos flexíveis de sobrevivência com fração de cura: implementação computacional

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Utilização da ferramenta Google Docs no ensino das Ciências Naturais : um estudo com alunos do oitavo ano de escolaridade. 'El uso de Google Docs en la enseñanza de las Ciencias Naturales : un estudio con alumnos de octavo año de escolaridad'.

Resumen tomado del autor

A educação de jovens e adultos e o ensino de ciências naturais: contribuições da utilização dos conceitos unificadores

Acompanha: A educação de jovens e adultos e o ensino de ciências naturais: contribuições da utilização dos conceitos unificadores

Concepções de professores de escolas públicas de São José do Rio Preto/SP sobre ensino de ciências naturais e educação ambiental

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

O que e o método científico: uma reflexão crítica sobre o método científico como subsídio para o ensino das ciências naturais

Ensinar ciência e, acima de tudo, ensinar o método científico e desenvolver a atitude crítica do estudante. Isto significa substituir a visão da ciência como uma coleção de fatos e teorias definitivamente estabelecidos, pela visão da ciência como um conhecimento racional - Porque crítico -, conjectural, provisório, sempre capaz de ser questionado e corrigido. Significa também opor à visão da ciência como uma representação completa e perfeita de fenômenos diretamente observáveis, a visão da ciência como uma reconstrução idealizada e parcial da realidade, que explica o visível pelo invisível. Nessa linha de raciocínio, devemos opor à idéia de uma observação pura e imparcial dos fatos, a ideia da observação guiada por hipóteses e teorias. Ensinar o meto do cientifico é questionar a ideia de que descobrimos e verificamos hipóteses através de procedimentos indutivos, substituindo-a pela ideia de que inventamos conjecturas ousadas, surgidas de nossa imaginação. Essas conjecturas, contudo, deverão ser testadas o mais severamente possível, através de tentativas de refutação que façam uso de experimentos controlados. No lugar da ilusória busca de teorias verificáveis, verdadeiras -ou pelo menos cada vez mais prováveis devemos buscar teorias de maior refutabilidade, cada vez mais amplas, precisas, profundas, de maior grau de corroboração e, talvez, mais próximas da verdade. Finalmente, ensinar o método científico significa também criticar cada uma das visões alternativas de ciência, propondo novos critérios para avaliar hipóteses e teorias científicas. É desnecessário dizer que estes critérios, por sua vez, devem também ser criticados, visto que a ausência de discussão crítica e a aceitação passiva e dogmática de um conjunto de ideias ou teorias e a não ciência, a pseudociência, enfim, a negação do espírito crítico e da racionalidade do homem.

Dez anos dos Parâmetros Curriculares Nacionais: contribuições para o ensino de ciências naturais nos anos iniciais do ensino fundamental I

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A Escola Normal do Pará e a introdução do ensino das Ciências Naturais no Pará (1870 a 1930)

A presente pesquisa tem o objetivo de analisar o currículo da Escola Normal do Pará, mais especificamente no que se refere às Ciências Naturais que constaram em sua estrutura, desde 1870 até 1930. Esta instituição foi criada em 1871 com o fim de formar professores para atuarem na instrução primária. Situada em Belém, que era o centro mais urbanizado da região, a Escola Normal estava entre as principais instituições da instrução pública paraense. As Ciências Naturais fizeram parte do primeiro currículo da Escola Normal do Pará, sendo elas a Física e a Química, contudo deixaram de fazer parte em 1874. O retorno das Ciências da Natureza se deu durante a Primeira República, por meio da Física, da Química e da História Natural, as quais se consolidaram ao longo deste período. A pesquisa analisa esta trajetória partindo do pressuposto que o currículo é um artefato social e histórico, sujeito a flutuações e que refletiu e continua a refletir as relações de poder envolvidas nos processos de seleção e transmissão cultural. Outra perspectiva analítica deste estudo considera o currículo como um meio de difusão científica, que também determina os modos que esta deve ocorrer. Sobre a difusão científica, parte-se do princípio que este processo não é simétrico, que os saberes científicos são criados em centros mais fortes e que ao serem difundidos para a periferia tem que interagir com a cultura que os recebe, os quais são conformados e modificados, sendo-lhes agregados valores diferentes dos que possuem nos países de centro. Assim, a pesquisa divide-se em três capítulos. O primeiro tem o objetivo de ver o desenvolvimento das Ciências Naturais no currículo do município do Rio de Janeiro, entre 1850 e 1890, que era a sede do governo central e o principal centro difusor de idéias para outras localidades do país, tanto em termos de educação quanto em outras áreas da administração pública. Com isso, analisa-se o desenvolvimento curricular do ensino primário, secundário e normal do Rio, mais especificamente em relação as Ciências Naturais, a partir das Reformas Coutto Ferraz (1854), Leôncio de Carvalho (1879) e Benjamin Constant (1890), as quais determinaram mudanças no currículo e na educação de modo geral. O segundo capítulo faz um resgate do desenvolvimento curricular da instrução pública primária e secundária paraense (1840-1870), isto para ver qual era o cenário curricular da instrução pública as vésperas da criação da Escola Normal, o que permite perceber e analisar que mudanças foram introduzidas por esta instituição neste contexto. O terceiro capítulo, num primeiro momento, revê a trajetória da Escola Normal do Pará e, num segundo momento, analisa-se o desenvolvimento do currículo normalista do Pará em relação as Ciências Naturais, de modo que é evidenciado a emergência e solidificação dos saberes científicos, tal como a distribuição de carga-horária em relação aos outros saberes e as próprias ciências constituintes do currículo.

Temas socioambientais: contribuições para o ensino de ciências naturais

A introdução de temas socioambientais contemporâneos em sala de aula, em especial nas aulas de Ciências Naturais, no ensino médio, pode significar o surgimento de uma estratégia eficaz para a formação de cidadãos críticos e atuantes na sociedade. Esses temas, aliados aos conteúdos das referidas disciplinas, favorecem uma compreensão mais complexa do estado do nosso planeta, e possibilitam discussões relacionadas à sustentabilidade. Na perspectiva de contribuir para a qualificação do ensino de ciências, realizamos a presente pesquisa com o objetivo de investigar os conhecimentos dos professores de Ciências Naturais sobre as questões socioambientais contemporâneas, buscando destacar sua pertinência, suas inter-relações com o ensino de ciências naturais e, ainda, ressaltando as contribuições dos temas socioambientais contemporâneos para a efetivação do processo de ensino e de aprendizagem, notadamente no campo da educação para a sustentabilidade, entendida como portadora de múltiplas dimensões. A pesquisa se enquadrou na modalidade qualitativa. Adotamos como estratégia metodológica o estudo de caso único (YIN, 2005), tendo como unidade-caso a Escola de Aplicação da Universidade Federal do Pará e como sujeitos de pesquisa, professores do ensino médio. Adotamos a entrevista projetiva e a observação assistemática como instrumentos de coleta de dados. Para interpretação dos dados, utilizamos a análise textual discursiva (MORAES E GALIAZZI, 2007). Os resultados da pesquisa apontaram para discussões ainda elementares dos temas socioambientais em sala de aula. Entretanto, alguns professores já apresentam abordagens que dão indícios que as discussões relativas à sustentabilidade já estão sendo introduzidas em sala de aula. Para a construção dos referencias teóricos utilizamos vários autores, entre eles: Leff (2002), Veiga (2005), Sachs (2007), Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2009), Figueiredo (2004), Gadotti (2008).

Ensino de ciências naturais: concepções de professoras das séries iniciais

Compreendendo que é essencial aos professores à reflexão sobre a própria prática como estratégia de desenvolvimento profissional, este trabalho investigou as concepções de quatro professoras das séries iniciais do Ensino Fundamental da Escola de Aplicação da Universidade Federal do Pará acerca do ensino e da aprendizagem de Ciências Naturais, bem como a importância que atribuem ao estudo da disciplina nesta etapa da escolarização. Trata-se de uma pesquisa de natureza qualitativa. Visou aproximar ao máximo da realidade e, ao mesmo tempo, dar voz aos sujeitos, entendendo as subjetividades como elementos essenciais à reflexão das práticas educativas. A coleta de dados foi realizada por meio de entrevistas semi-estruturadas e questionário de explicitação, complementar às entrevistas, tratando questões relativas à História de Vida, Escolha e Identidade Profissional e Concepções e Práticas no ensino de Ciências Naturais. Na análise dos dados, foram utilizados referenciais teóricos que subsidiassem a interpretação dos dados e atendessem ao aos objetivos da pesquisa. Foram sistematizados estudos e reflexões sobre: a evolução do conhecimento científico; a história do ensino de Ciências no Brasil; as reformas educacionais e o ensino de Ciências e os modelos didáticos e o ensino de Ciências. O estudo sobre modelos didático é uma produção do Grupo de Pesquisa Investigação e Renovação Escolar, da Espanha, que emprega o conceito de modelo didático na análise do ensino e da formação de professores. Da prática das professoras, foram identificados os modelos didáticos presentes em seus processos de formação docentes, bem como os subjacentes às concepções e práticas no ensino de Ciências nas séries iniciais. Os resultados apontam que, no processo de escolarização e formação profissional, as professoras foram submetidas aos modelos de ensino tradicional e técnico e elas questionam a própria formação acadêmica, em relação às competências necessárias para o exercício da profissão, embora avaliem que tal situação pode ser superada pela formação continuada. Com relação aos modelos didáticos presentes nas concepções e práticas das professoras de Ciências, concluiu-se que não existe um modelo predominante. Dos relatos das professoras, percebeu-se um conjunto de idéias e ações que se aproximam ora de um modelo didático ora de outro, evidenciando que não há um perfil único, que caracterize apenas um modelo didático, mas coexistem concepções relacionadas aos quatro modelos, delineando um modelo de ensino eclético. O que sugere uma transição das concepções das professores sobre a educação e sobre ensino de Ciências. Isso pode caracterizar um processo de desenvolvimento profissional, já que as professoras, apesar das dificuldades para o exercício da docência em Ciências, se mostraram acessíveis às mudanças e inovações.

O ensino de ciências naturais nos anos iniciais: concepções e práticas pedagógicas dos docentes em formação pelo PARFOR/Pedagogia/UFPA

O estudo apresentou como objetivo geral compreender o Ensino de Ciências Naturais em escolas públicas da região metropolitana de Belém, a partir das concepções e das práticas pedagógicas dos docentes em formação pelo PARFOR que atuam nos anos iniciais do Ensino Fundamental. Os objetivos específicos se resumem em analisar as concepções de ciências naturais dos docentes em formação que atuam nos anos iniciais; descrever as práticas pedagógicas que são adotadas pelos docentes ao ensinarem Ciências Naturais e avaliar se há influência dos Parâmetros Curriculares Nacionais de Ciências Naturais na concepção e na prática pedagógica adotadas por estes professores em formação (que são alunos do PARFOR/UFPA). Como objeto de estudo, centrou-se no Ensino de Ciências em escolas públicas da região metropolitana de Belém, a partir da perspectiva dos docentes em formação no curso de Pedagogia da UFPA. Trata-se de uma pesquisa de caráter qualitativo. A técnica de coleta de dados foi feita por meio de análise documental e de campo, cuja amostra composta por 20 professores da rede pública de ensino que atualmente estão em formação pelo PARFOR no Curso de Licenciatura em Pedagogia do Campus de Belém-Pa. Na coleta de dados, utilizou-se documentos oficiais como os PCN de Ciências Naturais, Relatório de Gestão PARFOR/UFPA e o Projeto Político Pedagógico do Curso de Pedagogia/PARFOR. Aplicou-se um questionário com perguntas abertas e fechadas para investigar as variáveis: socioeconômica, formação profissional, mercado de trabalho, concepções de ciências e práticas pedagógicas. Adotou-se a análise de dados de conteúdo. Por fim, nas considerações finais discorreu-se sobre os aspectos centrais e relevantes da pesquisa, apresentando os resultados e análises mais significativos. O lócus da pesquisa ocorreu no Instituto de Ciências da Educação – Faculdade de Educação – Campus Silveira Neto – Belém-Pará- Brasil. Acredita-se que esse estudo subsidiará outras pesquisas sobre o Ensino de Ciências nos anos iniciais, pois nas bases de dados dos eventos e revistas indexadas da área em questão, ainda não existe nenhum trabalho que reporte a esta temática aqui no estado do Pará. Poderá, também, servir como fonte de pesquisa para outros estudos que surgirem na linha de Educação: Currículo, Epistemologia e História.

Interfaces da construção da prática docente no ensino de ciências naturais nos anos iniciais da escola pública municipal de Manaus - AM

Pós-graduação em Educação - FCT

Dificuldades no processo ensino aprendizagem de trigonometria por meio de atividades

This study analyses the difficulties that teachers of high school face in the process of the teaching of trigonometry through activities in a construtivist focus. It contains a review of some publications and dissertations related with the study of trigonometry elaborated in the last years by several authors. It resorts to the study of teaching engineering as an instrument used in the research. It also presents a set of activities which will serve as sample to other teachers of mathematics; and points ways for the overcome of the difficulties found