A interação entre os alunos em atividades de demonstração experimental aberta num curso de licenciatura em física: um estudo do desenvolvimento conceitual sob a perspectiva histórico-cultural

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

As atividades de demonstração e a teoria de Vigotski: um motor elétrico de fácil construção e de baixo custo

The experimental demonstration is one of the traditional activities used in the ambit of the Science teaching and of the scientific divulgation. However, this activity has not been fully explored yet in the classroom, because teachers have faced considerable difficulties due to the lack of demonstration equipment. In this work we present the explanation of an easy and low-cost assembly of an electric motor, to be used in Physics classes in High School. In addition, we employed Vigotski’s theory to guide this experimental activity in the classroom.

Avaliação de monitorias realizadas em um centro de ciências

In this paper we investigate the social interaction established between monitors and student-visitors to a science museum in terms of knowledge mobilized by the explanation about principle operating of Van De Graff Generator. Our research was conducted at a university public that maintains a Center of Sciences and the data were collected through recording video and audio of the dialogues established around a demonstration experiment. Data analysis is established around the conceptual correctness of the explanations made by the monitors. We also conducted a structured interview from a single question: what is the main difficulty faced in planning and conducting his presentation at the Science Center? The results show that the monitors were not able to exceed the process description of the operation of the experimental equipment, not being able to establish an interaction that fosters discussions of scientific concepts with visitors. Our research also found that, although the university maintained a Sciences Center, not there is a link between teacher training and activities in non-formal settings.

Contribuição da avifauna como indicador da integridade ambiental na estação experimental de Holambra - SP

Os agricultores têm o importante papel de alimentar uma população crescente, fornecer matéria prima para inúmeras indústrias e para a geração de energia, tudo de forma saudável e sustentável. Também está nas mãos dos agricultores a grande responsabilidade de manter uma área de preservação em suas propriedades para garantir a qualidade do solo e água e conservação da flora e fauna. O novo código florestal - Lei nº. 12.651 de 25 de maio de 2012 - estabelece que todas as propriedades rurais devem manter áreas de reserva legal e de preservação permanente. A Estação Experimental de Holambra, estudada nesta dissertação, segue a Lei vigente. Esta Estação Experimental é uma pequena propriedade da multinacional Syngenta, localizada no município de Holambra, onde são testados agrotóxicos e sementes para fins de registro e pesquisa. Nesta propriedade são seguidas as boas práticas agrícolas, de tal forma que não ocorram contaminações de solo e água ou erosão. As áreas de preservação são de mata nativa e reflorestamento e são mantidas sem perturbações antrópicas. Foram feitos levantamentos da avifauna nas áreas de preservação permanente e de reserva legal nos anos de 2003, 2005, 2010 e 2013. Os dados de levantamento da avifauna indicaram uma tendência de aumento de diversidade e riqueza específica no decorrer dos anos. Além disso, foi visto um aumento de aves florestais, de cerrado e aquáticas, assim como aves com um perfil menos oportunista e de média sensibilidade às alterações antrópicas. Estes dados indicam uma evolução no índice ambiental da área. Apesar do uso intenso de insumos agrícolas na Estação Experimental, não foram encontradas aves mortas ou com sinais de intoxicação. Além disso, foram encontradas diversas aves de topo da cadeia alimentar, que poderiam estar acumulando toxinas, mas que cresceram em riqueza específica durante os levantamentos. Estes dados demonstram que as atividades da estação experimental não estão impactando a avifauna e que a manutenção e cuidado criterioso da área de preservação e seus arredores podem contribuir para a conservação da biodiversidade local.

O ensino e a surpresa: experimentos surpreendentes e suas possibilidades no ensino de Física

Some experiments in Physics teaching have an amazing effect among the students, that is, generally be characterized by counteracting the initial expectations of students. This characteristic may contribute to the emergence of learning situations extremely promising. However, the privilege, by the teacher, the description of certain results shortens the involvement that the student could establish on teaching situations favor a more careful observation that can be done. We discuss in this paper, the that surprise may be manifested in the student on an experimental demonstration and its ability to mobilize the interest and curiosity of this student. We intend to observe the pedagogic value that represents the amazing effect such in situations of teaching and learning, particularly for the Teaching of Physics, as well as the possibilities for educational approaches.Through an extensive analysis of several authors who address about experimental learning activities, Epistemology of Science and Education, we found some results that lead us to understand some of the possibilities that the surprise element can propose. We describe a demonstration activity that we consider amazingly from our point of view and that was realized in a regular classroom in a of Rio Claro Public High School in the year of 2011

Coluna de som utilizando array de transdutores de ultrasons

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Apoio à execução de experimentos controlados usando uma ontologia para empacotamento: a ferramenta OntoExpTool

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

Digital nonlinear equalization for optical transmission systems

This thesis focuses on digital equalization of nonlinear fiber impairments for coherent optical transmission systems. Building from well-known physical models of signal propagation in single-mode optical fibers, novel nonlinear equalization techniques are proposed, numerically assessed and experimentally demonstrated. The structure of the proposed algorithms is strongly driven by the optimization of the performance versus complexity tradeoff, envisioning the near-future practical application in commercial real-time transceivers. The work is initially focused on the mitigation of intra-channel nonlinear impairments relying on the concept of digital backpropagation (DBP) associated with Volterra-based filtering. After a comprehensive analysis of the third-order Volterra kernel, a set of critical simplifications are identified, culminating in the development of reduced complexity nonlinear equalization algorithms formulated both in time and frequency domains. The implementation complexity of the proposed techniques is analytically described in terms of computational effort and processing latency, by determining the number of real multiplications per processed sample and the number of serial multiplications, respectively. The equalization performance is numerically and experimentally assessed through bit error rate (BER) measurements. Finally, the problem of inter-channel nonlinear compensation is addressed within the context of 400 Gb/s (400G) superchannels for long-haul and ultra-long-haul transmission. Different superchannel configurations and nonlinear equalization strategies are experimentally assessed, demonstrating that inter-subcarrier nonlinear equalization can provide an enhanced signal reach while requiring only marginal added complexity.

“Silêncio no Vácuo”

“Silêncio no Vácuo” - Experiência (vídeo de 2 min 21 s, Graça Carraça, Departamento de Física, Escola de Ciências e Tecnologia- Universidade de Évora). O trabalho experimental registado neste vídeo faz parte de um conjunto de trabalhos de divulgação, seleccionados de entre os vários que podem ser explorados nas nossas aulas experimentais de Física. Este trabalho foi recentemente apresentado como demonstração experimental a jovens do Campo de Férias SASUE - 2016, sob o tema “Explorando o som”. Apesar de neste caso estarmos perante um público muito jovem, crianças dos 7 aos 12 anos, suscitou a curiosidade e o interesse sobre a explicação dos fenómenos em causa. Com este registo em vídeo pretende-se sobretudo facilitar o trabalho dos alunos e professores que queiram realizar a experiência e fazer pensar na possibilidade de explorar este sistema para além da demostração aqui apresentada.

O uso de atividades experimentais de demonstração para a aprendizagem de eletromagnetismo

This research aimed to verify if the use of experimental demonstration activities through an approach that employed discursive patterns that provided social interaction in the classroom, provided the students motivation to participate in activities and learn the worked contents. The students of this research were twenty four in a Guaratinguetá's school, aged between 19 and 24 years. The instruments of analysis were transcripts of conversations that occurred between student / teacher and student / student and also the studes s answers to a evaluative questionnaire. In order to support this analysis, we used the Vygotsky Social Historical theory . The results showed that the use of demonstration activities, following an approach that used discursive patterns that enabled the social interaction between teacher and students and among students, motivated students to learn the worked contents

Estudo das alterações cardiovasculares e metabólicas em modelo experimental de programação metabólica: efeito de extrato da casca de uva Vitis vinífera

Estudos epidemiológicos e experimentais têm sugerido que fatores de risco cardiovasculares podem ser parcialmente atribuídos às influências do ambiente em que vive o indivíduo, e que a nutrição materna influencia na programação de alterações metabólicas e cardiovasculares no indivíduo adulto e que caracterizam a síndrome metabólica (SM). Em contrapartida, estudos prévios de nosso laboratório demonstram que o extrato da casca de uva Vitis labrusca (GSE) possui efeito vasodilatador, antihipertensivo e antioxidante. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do tratamento oral com GSE (200mg/kg/dia), sobre as alterações cardiovasculares e metabólicas e estresse oxidativo observados na prole adulta (fêmea e machos) com 3 e 6 meses, cujas mães foram submetidas a uma dieta rica em gordura (hiperlipídica) durante a lactação. Quatro grupos de ratas foram alimentados com dietas experimentais: controle (7% de gordura); controle + GSE (7% de gordura + GSE), hiperlipídica (24% de gordura); hiperlipídica + GSE (24% de gordura + GSE) durante a lactação. Após o desmame, todos os filhotes passaram a ser alimentados com uma dieta controle e foram sacrificados aos 3 ou 6 meses de idade. A pressão arterial sistólica (PAS) foi medida por pletismografia de cauda e o efeito vasodilatador da acetilcolina (ACh) foi avaliado em leito arterial mesentérico (LAM) perfundido. Foram avaliados o peso corporal, adiposidade (intra-abdominal e gonadal), níveis plasmáticos de colesterol total, triglicerídeos, glicose e insulina, e a resistência à insulina (RI) foi calculada pelo índice de HOMA IR. As expressões do IRS-1, Akt e GLUT-4 foram determinadas em músculo soleus. O dano oxidativo, níveis de nitritos e a atividade das enzimas antioxidantes: superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase foram dosados no plasma e homogenato de LAM. A PAS e tecido adiposo foram aumentados nas proles adultas de ambos os sexos e idades do grupo hiperlipídico e revertidos pelo tratamento com o GSE. A resposta vasodilatadora à ACh em LAM não foi diferente entre os grupos de ambos os sexos, mas foram reduzidas com o envelhecimento. Nas proles fêmeas e machos do grupo hiperlipídico também foram observados o aumento dos níveis de triglicerídeos, de glicose e RI em ambas as idades e foram reduzidos pelo GSE. No grupo hiperlipídico houve redução nas expressões de IRS-1, Akt e GLUT-4 e o GSE reverteu estas expressões. Os níveis plasmáticos de malondialdeído estavam aumentados e os níveis de nitrito diminuídos no grupo hiperlipídico, de ambos os sexos e idades e foram revertidos pelo GSE. As atividades das enzimas antioxidantes no plasma e no mesentério foram reduzidas no grupo hiperlipídico e restauradas pelo GSE. Em conclusão, O GSE parece proteger as proles fêmeas e machos, cujas mães foram expostas a uma dieta hiperlipídica durante a lactação, dos fatores de riscos cardiovasculares, proporcionando uma fonte alternativa nutricional para a prevenção da SM.

Papel do sistema renina-angiotensina e do desequilíbrio redox em modelo experimental de pré-eclâmpsia induzida por L-NAME

Pré-eclâmpsia (PE), uma síndrome sistêmica da gestação caracterizada por proteinúria e hipertensão, está associada a uma significativa mortalidade tanto materna quanto fetal. Eentretanto, sua fisiopatologia ainda não é totalmente compreendida. Apesar de um expressivo aumento da atividade do sistema renina-angiotensina (SRA) na gestação normal, a pressão arterial não aumenta. Além disso, a redução da pressão de perfusão intra-uterina promove um aumento na liberação de espécies reativas de oxigênio que podem contribuir para a hipertensão na gestação. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estudar o papel do SRA vascular, assim como, do estresse oxidativo plasmático, cardiorenal e placentário para a regulação cardiovascular materna em ratas normotensas e em modelo de PE induzida por L-NAME. Foi observado um aumento da pessão arterial em animais que receberal L-NAME. As ratas grávidas + L-NAME apresentaram um menor ganho de massa corporal durante a gestação, menor múmero de filhotes vivos, maior número de abortos, menor massa placentária total e fetos com menor massa corporal. Foi observada uma redução na resposta vasodilatadora induzida por acetilcolina (ACh) e angiotensina (Ang) II, aumento na resposta vasodilatadora induzida por nitroglicerina (NG) e aumento na resposta vasoconstritora induzida por fenilefrina (Phe) e Ang II em LAM de ratas grávida e não grávidas que receberam L-NAME. Não foi observada diferença na expressão dos receptores AT1 e AT2 e das enzimas ECA, ECA2 e eNOS. Foi observado um aumento na concentração plasmática de renina e bradicinina (BK) em ratas grávidas + L-NAME e uma redução na concentração de Ang 1-7. As ratas grávidas e grávidas + L-NAME apresentaram um aumento nos níveis séricos de estradiol. Os níveis de malondialdeído e carbonilação de proteínas estava aumentados e a atividade das enzimas antioxidantes SOD e GPx estavam reduzidas em ratas grávidas e não grávidas que receberam L-NAME. A atividade da CAT não apresentou diferença entre os grupos. Em conclusão, uma redução na vasodilatação induzida pela Ang II associada a um aumento da vasoconstrição promovida por este peptídeo, sugerem uma contribuição do SRA no desenvolvimento das complicações características da PE observadas no modelo experimental de PE induzido por L-NAME. Do mesmo modo, a peroxidação lipídica e oxidação de proteínas aumentadas, assim como, as atividades enzimáticas antioxidantes reduzidas sugerem a contribuição de uma defesa antioxidante comprometida e um dano oxidativo aumentado para o desenvolvimento da hipertensão e disfunção endotelial, aumento da mortalidade fetal e retardo do crescimento intra-uterino observados no modelo de PE estudado.

Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro.

A degradação ambiental do Noroeste do Estado do Rio de Janeiro tem se intensificado nas últimas décadas devido às práticas agrícolas não preservacionistas. Esta situação, que decorre do uso inadequado do solo, tem implicado em mudanças na oferta hídrica em grau variável nos municípios da região com prejuízos econômicos nas atividades dos pequenos e médios proprietários rurais e na qualidade de vida. A abordagem para enfrentar problemas deste tipo depende da participação efetiva das instâncias de governo e dos órgãos responsáveis pela gestão dos recursos hídricos. No âmbito da hidrologia os modelos hidrológicos com base no uso e ocupação do solo são ferramentas que podem auxiliar com ótimo custo e benefício a geração de informações em bacias hidrográficas, instrumentadas ou não. Os modelos são úteis ao planejamento e à tomada de decisão por possibilitarem a previsão de vazões e simulação de cenários sobre o uso do solo e qualidade da água. Neste sentido, o presente estudo pretende dar sua contribuição ao avaliar a adequabilidade do modelo SWAT simular o processo chuva-vazão na microbacia experimental de Santa Maria e Cambiocó, com 13,5 km2, localizada na região hidrográfica do rio Muriaé, afluente do rio Paraíba do Sul. O SWAT tem sido empregado em bacias agrícolas nos EUA, na Europa e, atualmente, na China, sudeste asiático e Irã, entre outros países, e na última década maior inserção no meio acadêmico brasileiro. A versão 2005 do modelo foi utilizada por meio da sua interface SIG para simular as vazões médias diárias com base na precipitação medida no intervalo de 15 minutos no período de 2005/2006. As vazões simuladas foram comparadas com as vazões observadas no exutório da microbacia. Foram testadas as ferramentas de análise de sensibilidade e autocalibração. O método de calibração manual foi usado para o ajuste por tentativa e erro. Os parâmetros ajustados corresponderam ao CN2 e ESCO. Os valores obtidos na calibração para os coeficientes estatísticos R2, NSE, PBIAS e RSR foram 0,80, 0,80, 7,02 e 0,45, respectivamente, indicando escore muito bom, o que foi confirmado pela inspeção dos hidrogramas. As saídas validadas para período diferente da calibração forneceram para os mesmos coeficientes os valores 0,84, 0,80, 25,92 e 0,44. Os dois primeiros, com escore muito bom. O valor de PBIAS, no limite do satisfatório, e RSR, muito bom. O desempenho permitiu concluir que a simulação com o SWAT foi adequada. Em relação às pesquisas que têm sido realizadas no Brasil os valores obtidos para os indicadores foram semelhantes, indicando a capacidade do modelo para novos estudos nesta microbacia que considerem os usos consuntivos e cenários de uso do solo.

Efeito da intensidade do exercício físico no gasto energético com atividades físicas em meninos com excesso de peso.

Estudos epidemiológicos têm mostrado rápido aumento na prevalência de sobrepeso e obesidade, tanto na população adulta quanto em crianças e adolescentes, sendo o exercício físico considerado uma importante estratégia tanto na prevenção quanto no tratamento do ganho de peso. Apesar disso, estudos que avaliam os efeitos isolados do exercício físico no controle ponderal têm apresentado resultados conflitantes. Esses achados podem ser explicados por um possível efeito compensatório provocado pela sessão de exercício nas atividades físicas realizadas em períodos subsequentes. Portanto, o objetivo deste estudo é avaliar o efeito de diferentes intensidades do exercício físico no gasto energético com atividades físicas em adolescentes com excesso de peso. O desenho do estudo foi experimental do tipo crossover com realização de três sessões (controle, exercício moderado e exercício vigoroso). Vinte e quatro adolescentes de 11 a 13 anos, estudantes da rede municipal de ensino de Niterói-RJ, do sexo masculino e com excesso de peso concordaram em participar do estudo. O gasto energético com atividades físicas foi avaliado por acelerômetros triaxiais colocados durante as sessões experimentais e retirado após seis dias. Os dados referentes ao gasto energético associado às atividades físicas foram avaliados na 1 hora de utilização do acelerômetro e durante os seis dias de acompanhamento. Além disso, os valores também foram tratados de forma cumulativa, tendo sido calculado o gasto energético total de 24, 48, 72, 96, 120 e 144 horas. Análise de variância foi utilizada para avaliar as possíveis diferenças entre o gasto energético na primeira hora de registro entre os três grupos seguida do teste post hoc de Scheffé. A comparação das variações das médias de gasto energético (por dia e acumuladas) foi realizada por meio de modelos lineares mistos. A comparação do gasto energético durante a 1 hora de registro demonstrou diferença significativa entre todos três grupos, com médias de 82, 286 e 343 kcal para os grupos controle, moderado e intenso, respectivamente (p<0.001). O mesmo padrão de diferença para o gasto energético entre os grupos se manteve ao final de 24 horas (704 vs 970 vs 1056 kcal, p<0.001) e no gasto energético acumulado durante os seis dias de acompanhamento (5102 vs 5193 vs 5271 kcal, p<0.001). A análise do gasto energético por dia demonstrou uma redução do gasto energético dos grupos moderado e vigoroso a partir do segundo dia e que se manteve até o sexto dia de acompanhamento. Desse modo, pode-se concluir que uma única sessão de exercício físico aeróbio parece modificar o comportamento das atividades físicas espontâneas realizadas ao longo de 6 dias em adolescentes com excesso de peso. Entretanto, apesar do efeito compensatório observado, o gasto energético acumulado durante os seis dias para os grupos que realizaram as sessões de exercícios foi superior ao da sessão controle, tendo o grupo vigoroso apresentado o maior dispêndio acumulado para o período de acompanhamento. Futuros estudos são necessários de modo a investigar a compensação do gasto energético em obesos e não obesos e o efeito de um número maior de sessões de treinamento.

A promoção da autonomia dos alunos do ensino básico através das atividades experimentais de ciências

Relatório de Estágio apresentado à Escola Superior de Educação de Santarém para obtenção do Grau de Mestre em Ensino do 1.º e do 2.º Ciclo do Ensino Básico.Orientador:Professor Doutor Bento Cavadas