1000 resultados para Equações diferenciais ordinarias - Estudo e ensino
Resumo:
Este estudo foi elaborado a partir da proposta de fortalecimento das relações comunitárias entre a Universidade Federal do Espírito Santo e as comunidades jongueiras e caxambuzeiras. Destina-se a apresentar a pesquisa realizada em territórios negros sob a inspiração do Jongo e do Caxambu, reconhecidos como Patrimônio Imaterial do Brasil pelo Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (Iphan). A pesquisa foi desenvolvida no norte do Estado do Espírito Santo e tem como recurso analítico e conceitual estudos sobre etnicidade no campo da educação. Sua proposta é ampliar e constituir-se como base para a implementação da Lei nº. 10.639/2003, considerando a descrição das categorias religiosidade, territorialidade, memórias, cultura negra, cultura popular e tradição, com base nas narrativas dos sujeitos. Relaciona as práticas culturais do jongo e do caxambu como elementos importantes para a reconstrução da história do negro no Sudeste brasileiro. O tema de investigação foi construído sob a inspiração teórica dos estudos culturais referenciados em Stuart Hall (2008), Canclini (1997), Santos (2008, 2009), Certeau (2005) e na produção simbólica das interpretações sociais, das fronteiras étnicas para descrever as diferenças percebidas pelos sujeitos. Trabalhou-se basicamente propondo as múltiplas interpretações a partir do vivido. O estudo reforça a importância das africanidades na formação de professores e a discussão do Patrimônio Imaterial do Jongo como possibilidades de saberes-fazeres no campo do currículo escolar. Os caminhos da pesquisa partem de uma base etnográfica, conjugando a metodologia da história oral temática com a pesquisa participante e a pesquisa ação, interligando as memórias dos sujeitos, suas narrativas e vivências ao fazer pedagógico no cotidiano das comunidades. Ressalta a relação intercultural e territorial que identifica jongueiros e caxambuzeiros. Os resultados da pesquisa descrevem as condições dessas práticas, da visibilidade das políticas culturais, da produção das identidades jongueiras no norte do Estado do Espírito Santo, sob o ponto de vista dos sujeitos elencados.
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No intuito de contribuir para a problematização da Educação, numa perspectiva inclusiva, esta dissertação procura conhecer e analisar a prática pedagógica inclusiva experimentada pelos professores de Educação Física na escola, por meio de suas narrativas, em uma ação de formação continuada. O projeto de extensão intitulado Formação Continuada de Professores de Educação Física para a Educação Inclusiva foi a estratégia utilizada para a criação de um grupo de estudos, denominado Grupo Operativo de Formação (GOF). A ação de formação continuada foi realizada durante o período de julho a dezembro de 2011, em um encontro presencial semanal, totalizando dezesseis encontros, com uma carga horária final de 90h. Participaram da ação de formação quatro professores da Secretaria Municipal de Educação de Vitória-ES. A pesquisa baseia-se em elementos da pesquisa-ação, utilizando como instrumentos e procedimentos para a produção dos dados a narrativa, o diário de campo, o memorial e a entrevista. Da análise dos dados produzidos identifica três categorias norteadoras das discussões: a) o trabalho coletivo como possibilidade para inclusão; b) trilhando caminhos para o desenvolvimento de práticas inclusivas: o autismo como foco do percurso; c) o olhar dos professores sobre a ação de formação experimentada no GOF. As análises realizadas revelam que essa ação de formação traz resultados que sinalizam positivamente para sua efetivação como instrumento ativo no processo de formação de professores para a educação básica, na perspectiva da inclusão. Portanto, essa é uma interessante ferramenta a ser utilizada pelas redes de ensino como alternativa metodológica em programas de formação continuada. Além disso, a proposta promove momentos para a prática reflexiva dos professores, representando uma rica oportunidade, capaz de fazer com que eles se apropriem de teorias educacionais que poderão contribuir na elaboração de suas aulas.
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Um algoritmo numérico foi criado para apresentar a solução da conversão termoquímica de um combustível sólido. O mesmo foi criado de forma a ser flexível e dependente do mecanismo de reação a ser representado. Para tanto, um sistema das equações características desse tipo de problema foi resolvido através de um método iterativo unido a matemática simbólica. Em função de não linearidades nas equações e por se tratar de pequenas partículas, será aplicado o método de Newton para reduzir o sistema de equações diferenciais parciais (EDP’s) para um sistema de equações diferenciais ordinárias (EDO’s). Tal processo redução é baseado na união desse método iterativo à diferenciação numérica, pois consegue incorporar nas EDO’s resultantes funções analíticas. O modelo reduzido será solucionado numericamente usando-se a técnica do gradiente bi-conjugado (BCG). Tal modelo promete ter taxa de convergência alta, se utilizando de um número baixo de iterações, além de apresentar alta velocidade na apresentação das soluções do novo sistema linear gerado. Além disso, o algoritmo se mostra independente do tamanho da malha constituidora. Para a validação, a massa normalizada será calculada e comparada com valores experimentais de termogravimetria encontrados na literatura, , e um teste com um mecanismo simplificado de reação será realizado.
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Este trabalho tem como objetivo geral apresentar mecanismos de análise e validação de propostas de material didático na forma de Webquests e, com base nesses mecanismos, elaborar e validar três propostas de material didático em forma de WebQuests criticamente situados para a ensinagem de inglês como língua adicional. As WebQuests elaboradas visam priorizar o desenvolvimento do letramento digital crítico e da competência comunicativa em inglês como língua adicional do aprendiz. A WebQuest se insere na perspectiva de uma metodologia que tem esse mesmo nome e consiste na proposta de uma pesquisa orientada e organizada em etapas em que toda ou grande parte do conteúdo a ser acessado e necessário para a realização da(s) tarefa(s) encontra-se disponível online (DODGE, 1995). A metodologia deste estudo é de cunho qualitativo e também se insere na perspectiva da metodologia de desenvolvimento. O design metodológico dessa investigação foi organizado em três etapas, quais sejam, a análise de necessidades, a elaboração de três WebQuests e a análise das WebQuests elaboradas a partir de uma rubrica. A revisão de literatura, que constituiu parte da análise de necessidades, sugere que as demandas do século XXI exigem maior atenção e investimento para o desenvolvimento de letramentos múltiplos e críticos, de competências comunicativas e interacionais e de formação de cidadania. A análise de WebQuests disponíveis para ensinagem de inglês no principal sítio brasileiro de WebQuests, que compôs a segunda parte da análise de necessidades desse estudo, evidenciou a escassez de WebQuests que abordam de forma significativa tanto as questões do letramento digital crítico quanto os aspectos da competência comunicativa na língua adicional do indivíduo. A análise de necessidades como um todo forneceu subsídios relevantes para o processo de elaboração das WebQuests propostas neste estudo, que também se embasou nas diretrizes e princípios do modelo WebQuest e em grande parte do seu embasamento teórico. Como fase final deste estudo, as três WebQuests elaboradas foram submetidas à validação a partir de uma rubrica criada especialmente para esse propósito. Os resultados das análises de validação das três WebQuests elaboradas sugerem que a proposta desses materiais é válida sob o ponto de vista teórico, pois mostram que as ferramentas criadas vão ao encontro da proposta do modelo WebQuests de Dodge (1995, 2001) e das recomendações de qualidade sugeridas por Bottentuit Junior e Coutinho (2008a, 2012), bem como estão ancoradas na teoria sócio-construtivista e do ensino situado e nos princípios metodológicos da abordagem de ensino baseada em tarefas e da abordagem de ensino de conteúdos diversos por meio da língua (CLIL). Concluímos que as três WebQuests são materiais de ensinagem de inglês que fogem do enfoque tradicional conteudista historicamente voltado para o ensino de vocabulário e gramática na língua-alvo, extrapolando os objetivos linguísticos para alcançar também objetivos sociais e culturais da ensinagem de inglês como língua adicional, na medida em que se trabalha paralelamente (e intencionalmente, por entender que ambos se complementam) o desenvolvimento da competência comunicativa e do letramento digital crítico do indivíduo, contribuindo, assim, para a sua formação cidadã e colaborando para a “inclusão” do aprendiz no mundo social e digital.
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Maria Gorete Dadalto Gonçalves, Moema Martins Rebouças, organizadoras
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Resumo:
Pós-graduação em Educação Matemática - IGCE
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Neste trabalho estuda-se a geração de trajectórias em tempo real de um robô quadrúpede. As trajectórias podem dividir-se em duas componentes: rítmica e discreta. A componente rítmica das trajectórias é modelada por uma rede de oito osciladores acoplados, com simetria 4 2 Z Z . Cada oscilador é modelado matematicamente por um sistema de Equações Diferenciais Ordinárias. A referida rede foi proposta por Golubitsky, Stewart, Buono e Collins (1999, 2000), para gerar os passos locomotores de animais quadrúpedes. O trabalho constitui a primeira aplicação desta rede à geração de trajectórias de robôs quadrúpedes. A derivação deste modelo baseia-se na biologia, onde se crê que Geradores Centrais de Padrões de locomoção (CPGs), constituídos por redes neuronais, geram os ritmos associados aos passos locomotores dos animais. O modelo proposto gera soluções periódicas identificadas com os padrões locomotores quadrúpedes, como o andar, o saltar, o galopar, entre outros. A componente discreta das trajectórias dos robôs usa-se para ajustar a parte rítmica das trajectórias. Este tipo de abordagem é útil no controlo da locomoção em terrenos irregulares, em locomoção guiada (por exemplo, mover as pernas enquanto desempenha tarefas discretas para colocar as pernas em localizações específicas) e em percussão. Simulou-se numericamente o modelo de CPG usando o oscilador de Hopf para modelar a parte rítmica do movimento e um modelo inspirado no modelo VITE para modelar a parte discreta do movimento. Variou-se o parâmetro g e mediram-se a amplitude e a frequência das soluções periódicas identificadas com o passo locomotor quadrúpede Trot, para variação deste parâmetro. A parte discreta foi inserida na parte rítmica de duas formas distintas: (a) como um offset, (b) somada às equações que geram a parte rítmica. Os resultados obtidos para o caso (a), revelam que a amplitude e a frequência se mantêm constantes em função de g. Os resultados obtidos para o caso (b) revelam que a amplitude e a frequência aumentam até um determinado valor de g e depois diminuem à medida que o g aumenta, numa curva quase sinusoidal. A variação da amplitude das soluções periódicas traduz-se numa variação directamente proporcional na extensão do movimento do robô. A velocidade da locomoção do robô varia com a frequência das soluções periódicas, que são identificadas com passos locomotores quadrúpedes.
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Projeto de Intervenção apresentado à Escola Superior de Educação de Lisboa para a obtenção de grau de Mestre em Didática da Língua Portuguesa no 1º e 2º CEB
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The basic motivation of this work was the integration of biophysical models within the interval constraints framework for decision support. Comparing the major features of biophysical models with the expressive power of the existing interval constraints framework, it was clear that the most important inadequacy was related with the representation of differential equations. System dynamics is often modelled through differential equations but there was no way of expressing a differential equation as a constraint and integrate it within the constraints framework. Consequently, the goal of this work is focussed on the integration of ordinary differential equations within the interval constraints framework, which for this purpose is extended with the new formalism of Constraint Satisfaction Differential Problems. Such framework allows the specification of ordinary differential equations, together with related information, by means of constraints, and provides efficient propagation techniques for pruning the domains of their variables. This enabled the integration of all such information in a single constraint whose variables may subsequently be used in other constraints of the model. The specific method used for pruning its variable domains can then be combined with the pruning methods associated with the other constraints in an overall propagation algorithm for reducing the bounds of all model variables. The application of the constraint propagation algorithm for pruning the variable domains, that is, the enforcement of local-consistency, turned out to be insufficient to support decision in practical problems that include differential equations. The domain pruning achieved is not, in general, sufficient to allow safe decisions and the main reason derives from the non-linearity of the differential equations. Consequently, a complementary goal of this work proposes a new strong consistency criterion, Global Hull-consistency, particularly suited to decision support with differential models, by presenting an adequate trade-of between domain pruning and computational effort. Several alternative algorithms are proposed for enforcing Global Hull-consistency and, due to their complexity, an effort was made to provide implementations able to supply any-time pruning results. Since the consistency criterion is dependent on the existence of canonical solutions, it is proposed a local search approach that can be integrated with constraint propagation in continuous domains and, in particular, with the enforcing algorithms for anticipating the finding of canonical solutions. The last goal of this work is the validation of the approach as an important contribution for the integration of biophysical models within decision support. Consequently, a prototype application that integrated all the proposed extensions to the interval constraints framework is developed and used for solving problems in different biophysical domains.
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Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Matemática na especialidade de Equações Diferenciais, pela Universidade Nova de Lisboa,Faculdade de Ciências e Tecnologia
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Os compostos orgânicos voláteis constituem uma fonte vulgar de contaminação da água subterrânea, a qual pode ser eliminada pela tecnologia do arrastamento por ar (air stripping) em colunas com enchimento desordenado e utilizando fluxos das fases em contra-corrente. Propõe-se neste trabalho uma nova metodologia de dimensionamento destas colunas, para qualquer tipo de enchimento e de contaminante, onde não há necessidade de se arbitrar nenhum diâmetro, onde se evita o recurso a ábacos experimentais e onde o regime hidráulico conveniente é seleccionado à partida. O procedimento proposto foi algoritmizado e convertido num programa em linguagem C++. Para verificar e testar não só o dimensionamento mas também o comportamento teórico estacionário e dinâmico construiu-se de raiz uma coluna experimental. Seleccionou-se como contaminante uma solução de clorofórmio em água destilada. A experimentação permite, ainda, corrigir o coeficiente de transferência de massa global teórico estimado pelas correlações de Onda e que depende de inúmeros parâmetros nem sempre controláveis experimentalmente. Apresenta-se, em seguida, um modelo original de simulação dinâmica do comportamento da coluna e que é constituído por um sistema de equações diferenciais não lineares (parâmetros distribuidos). No entanto, se os débitos forem arbitrados como constantes, o sistema passa a ser linear apesar de não possuir solução analítica evidente (p.e. por transformações integrais). A discretização por diferenças finitas permitiu superar estas dificuldades. Existe uma notável concordância entre os valores experimentais e os previstos no modelo.
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Com o presente trabalho pretende-se formular, implementar e validar duas classes de elementos finitos não-convencionais para problemas elastoestáticos e elastodinâmicos (harmónicos e transitórios) envolvendo barras solicitadas por cargas axiais. O desempenho numérico dos elementos não convencionais é estudado para uma larga gama de situações de interesse prático e comparado com o dos elementos finitos conformes de deslocamento (convencionais). A resolução de problemas transitórios envolve a integração no tempo e no espaço das equações diferenciais governativas, bem como a imposição das respetivas condições iniciais e de fronteira. A metodologia de integração no tempo adotada neste trabalho é baseada no método de Newmark. A resolução de problemas estáticos e harmónicos não carece de integração no tempo, ou a mesma é feita de forma trivial. Concluída a discretização no tempo, a segunda fase da resolução envolve a integração no espaço de cada uma das equações discretizadas, nomeadamente através do método dos elementos finitos. Para esse efeito, apresentam-se as formulações relativas aos elementos finitos convencionais, híbridos e híbridos-Trefftz. As três formulações têm como ponto de partida a forma fraca da equação diferencial de Navier, que é imposta utilizando o método de Galerkin. A principal diferença entre os elementos convencionais e não-convencionais prende-se com a maneira como são impostas as condições de fronteira de Dirichlet e as condições de compatibilidade nas fronteiras interiores. Os elementos não convencionais são implementados numa plataforma computacional desenvolvida de raiz no ambiente Matlab. A implementação é feita de maneira a permitir uma definição muito geral e flexível da estrutura e das respetivas ações, bem como das discretizações no tempo e no espaço e das bases de aproximação, que podem ser diferentes para cada elemento finito. Por fim, efetuam-se testes numéricos com o objetivo de analisar os resultados obtidos com os elementos não convencionais e de os comparar com as respetivas soluções analíticas (caso existam), ou com os resultados obtidos utilizando elementos convencionais. É especialmente focada a convergência das soluções aproximadas sob refinamentos da malha (h), no espaço e no tempo, e das funções de aproximação (p), sendo que o uso simultâneo dos dois refinamentos parece conduzir mais rapidamente a soluções próximas da solução exata. Analisam-se também problemas complexos, envolvendo propagação de ondas de choque, com o fim de se efetuar uma comparação entre os elementos convencionais, disponíveis no programa comercial SAP2000, e os elementos não convencionais fornecidos pela plataforma computacional desenvolvida neste trabalho.
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A modelização matemática das trocas de massa e de energia resultantes da interação entre vegetação e atmosfera é tratada pela combinação de análises das equações diferenciais representando a conservação de propriedades do ar (temperatura e umidade) com a equação do balanço de energia local do meio vegetal. Fluxos e fontes de calor e de massa, perfis de temperatura e umidade foram calculados através das relações matriciais das equações diferenciais discretizadas. As transferências radiativas são definidas no modelo, considerando a vegetação como um meio túrbido, onde as superfícies vegetais são distribuídas de forma aleatória no espaço. Os resultados produzidos pelo modelo para floresta são comparados com medidas micrometeorológicas realizadas na Reserva Florestal Ducke, Manaus - AM.
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A Escola é, por excelência, a instituição que tem de criar condições para que os alunos realizem e concretizem aprendizagens: aprendam a saber, saber-fazer, saber-ser e saber- estar. A criação destas condições passa necessariamente pela elaboração de programas, por parte do(s) Ministério(s), e manuais escolares, a serem elaborados por autores que podem, ou não, ser professores, que se adequam ao público-alvo em que o ensino se vai desenvolver. Todavia, nem sempre estes pressupostos se verificam de forma articulada e condutora de resultados profícuos, culminando no registo de insuficiências que tangem ao ensino e à aprendizagem da língua, mais especificamente no desenvolvimento das competências de escrita dos alunos. Assim, com este trabalho de investigação pretende-se: i) verificar de que forma os manuais de Língua Portuguesa, dos 7º e do 8º anos de escolaridade, enquanto instrumentos que contribuem para auxiliar a prática pedagógica, propõem o desenvolvimento de competências de escrita, analisando-os com base nos itens indicados no Programa, ii) averiguar a articulação entre os manuais escolares e o Programa de Língua Portuguesa que se pretende implementar nas escolas de Cabo Verde para o 7º e 8º anos de escolaridade à luz da Revisão Curricular, iii) identificar matizes de ensino e aprendizagem da escrita como língua segunda, tanto nos manuais, como no Programa. Os resultados obtidos apontam para a insuficiência de propostas de escrita, nos manuais escolares, o que certamente terá consequências nas prática pedagógica e no desenvolvimento de competências de escrita dos aprendentes, e mostram que existe desfasamento entre as indicações programáticas e as propostas de escrita constantes nos mencionados manuais, indo estes, por vezes, além do que consta no Programa. De salientar ainda que, quer os manuais, quer o Programa, não evidenciam marcas de lecionação do Português como língua segunda. Embora, não seja objetivo deste estudo somos ainda, da opinião que o Programa deve reger-se por um estrutura clara, que evidencie adequadamente o que se pretende que os alunos aprendam em cada “saber” que enforma a Língua Portuguesa