00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/riufal/6401
Tipo: Dissertação
Título: Um passeio não-aleatório pelos paradoxos da teoria quântica para o ensino médio
Título(s) alternativo(s): A non-random walk through the paradoxes of quantum theory for high school
Autor(es): Santos, Samuel Soares de Souza
Primeiro Orientador: Bastos Filho, Jenner Barretto
metadata.dc.contributor.referee1: Souza, Divanizia do Nascimento
metadata.dc.contributor.referee2: Farias, Antonio José Ornellas
metadata.dc.contributor.referee3: Albuquerque, Samuel Silva de
metadata.dc.contributor.referee4: Pereira, Maria Socorro Seixas
Resumo: Neste trabalho apresentamos uma possibilidade de inserção de tópicos de teoria quântica e natureza da ciência, por meio da elaboração de uma livro-texto didático para o ensino médio, no qual perseguimos o rastro de três paradoxos quânticos belíssimos, o paradoxo da catástrofe do ultravioleta, o paradoxo da dualidade onda-partícula e o paradoxo da realidade. Para tal, partimos de duas hipóteses fundamentais, a primeira de que a exploração dos aspectos históricos e epistemológicos nos quais esses paradoxos estão envoltos constituem expedientes facilitadores do estabelecimento do processo de alfabetização científica e da aprendizagem significativa. A segunda, por sua vez, consiste na consideração de que o dispositivo heurístico denominado diagrama epistemológico de Gowin, constitua um elemento facilitador e organizador do conhecimento para possíveis discussões e, ainda, de avaliação da aprendizagem. Argumentamos também acerca da necessidade de uma maior integração entre os resultados da pesquisa em ensino de física no contexto escolar e, por conseguinte, sobre a correta utilização desses resultados por professores do ensino médio, sobre a necessidade de atualização curricular e sobre os obstáculos e desafios no que concerne à inserção da física moderna no contexto do ensino médio. Ainda, damos atenção especial ao paradoxalmente ambíguo papel da matemática no ensino da teoria quântica. Apresentamos a teoria da aprendizagem significativa de Ausubel e a possibilidade de uso dos diagramas epistemológicos de Gowin para o ensino de teoria quântica. No que concerne, à teoria física, o que propomos é a realização de um passeio nãoaleatório pelos paradoxos da teoria quântica, tratando de temas fundamentais, que vão da interpolação de Planck ao famoso debate entre Einstein e Bohr sobre a realidade quântica. Também, apresentamos e discutimos os resultados obtidos com a nossa proposta educacional.O experimento didático foi realizado no período de outubro a novembro de 2019, ocasião na qual aplicamos o nosso material instrucional, constituído por um livro-texto didático e uma sequência de ensino, em uma turma do ensino médio, que contou com a participação efetiva de 13 estudantes da 2ª série do ensino médio em uma escola de ensino integral da rede estadual de Alagoas.
Abstract: In this work we present a possibility of inserting topics of quantum theory and nature of science, through the elaboration of a textbook for high school, in which we pursue the trail of three beautiful quantum paradoxes, the ultraviolet catastrophe paradox, the paradox of wave-particle duality and the paradox of reality. To this end, we start from two fundamental hypotheses, the first that the exploration of the historical and epistemological aspects in which these paradoxes are involved are facilitating means of establishing the process of scientific literacy and meaningful learning. The second, in turn, is the consideration that the heuristic device called Gowin's epistemological diagram, constitutes a facilitator and organizer of knowledge for possible discussions and also for learning assessment. We also argue about the need for greater integration between the results of research in physics teaching in the school context and, therefore, about the correct use of these results by high school teachers, about the need for curricular updating and about the obstacles and challenges. concerning the insertion of modern physics in the context of high school. Still, we pay particular attention to the paradoxically ambiguous role of mathematics in teaching quantum theory. We present Ausubel's theory of meaningful learning and the possibility of using Gowin's epistemological diagrams for the teaching of quantum theory. As far as physical theory is concerned, what we propose is a non-random walk through the paradoxes of quantum theory, dealing with fundamental themes, ranging from Planck's interpolation to the famous debate between Einstein and Bohr on quantum reality. Also, we present and discuss the results obtained with our educational proposal. The didactic experiment was conducted from October to November 2019, when we applied our instructional material, consisting of a textbook and a teaching sequence, in a high school class, which had the effective participation of Thirteen high school students in a state school in the state of Alagoas.
Palavras-chave: Física - Estudo e ensino
Física (Ensino médio)
Teoria quântica
Paradoxos em física quântica
Physics Teaching
Scientific Literacy
History of Science
Philosophy of Science
Quantum Theory Teaching
Quantum Paradoxes
Problems of Quantum Theory
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Mestrado Profissional em Ensino de Física em Rede Nacional
Citação: SANTOS, Samuel Soares de Souza. Um passeio não-aleatório pelos paradoxos da teoria quântica para o ensino médio. 2020. 266 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física em Rede Nacional) – Instituto de Física, Programa de Pós Graduação em Mestrado Profissional em Ensino de Física em Rede Nacional, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2020.
Tipo de Acesso: Acesso Embargado
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/6401
Data do documento: 9-jan-2020
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