Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://ri.ufmt.br/handle/1/6175
Tipo documento: Dissertação
Título: A termodinâmica que emerge da sala de aula
Autor(es): Oliveira, Thais Rodrigues de
Orientador(a): Marchiori, Marcelo Amorim
Membro da Banca: Martinho, Valquíria Ribeiro de Carvalho
Membro da Banca: Oliveira, Jeferson de
Membro da Banca: Marchiori, Marcelo Amorim
Resumo : Este trabalho visa aplicar os conceitos de probabilidade para a estabelecer os princípios do comportamento termodinâmico em sistemas macroscópicos objetivando a elaboração de um produto educacional que seja capaz de preencher uma lacuna formativa no ensino médio e que tem grande repercussão nos cursos superiores e na capacidade de interpretação de fenômenos ou problemas que envolvam conceitos estatísticos. Utilizaremos a sala de aula como palco para simular um sistema macroscópico de muitos corpos. Cada estudante será responsável por conduzir experimentos aleatórios (lançamento de dados, por exemplo) e os resultados individuais serão utilizados para compor o resultado médio da turma completa em diversos cenários. Com este esquema, mostramos como os resultados individuais são importantes para construir o resultado médio global e introduzir os conceitos de microestado e macroestado de sistemas estatísticos de maneira lúdica e construtiva. O Produto Educacional foi aplicado na Escola Estadual Leônidas Antero de Matos, Cuiabá MT, com uma turma do 2º Ano da modalidade Ensino Médio Regular, do período matutino, composta por 20 alunos e com a faixa etária entre 16 e 17 anos de idade. As estratégias de gamificação, usando jogos de dados e baralhos contribuíram para, a partir das vivências cotidianas (jogos que os alunos conhecem), trabalhar elementos das teorias de análise combinatória, probabilidade e termodinâmica. Sabemos que este é um tema bastante desafiador, mas os resultados prévios indicam que as estratégias pensadas para este trabalho são promissoras. Muito embora, os resultados obtidos ainda não possuam segurança estatística, consideramos, pela experiência de aplicação, que o produto tem potencial para contribuir no que diz respeito à transmissão de conhecimento sobre fenômenos probabílisticos e a origem das grandezas termodinâmicas.
Resumo em lingua estrangeira: This work aims to apply the concepts of probability to establish the principles of thermodynamic behavior in macroscopic systems, with the objective of developing an educational product capable of filling a formative gap in high school education. This gap is of significant consequence in higher education courses and in the ability to interpret phenomena or problems involving statistical concepts. We will utilize the classroom as a stage to simulate a macroscopic system of many bodies. Each student will be responsible for conducting random experiments (such as dice rolls, for example), and the individual results will be used to compose the overall class average in various scenarios. With this framework, we demonstrate how individual outcomes play a pivotal role in constructing the global average outcome. This approach serves to introduce the concepts of microstates and macrostates of statistical systems in a playful and constructive manner. The Educational Product was implemented at Leônidas Antero de Matos State School in Cuiabá, MT, with a 2nd-year class of the Regular High School program. The class, consisting of 20 students aged between 16 and 17, participated in the morning sessions. Gamification strategies, employing dice games and card decks, facilitated the incorporation of everyday experiences (games familiar to students) to teach elements of combinatorial analysis, probability, and thermodynamics. We acknowledge that this is indeed a challenging subject; however, preliminary results suggest that the strategies conceived for this project hold promise. Although the obtained results currently lack statistical certainty, based on the application experience, we believe the product has the potential to make a meaningful contribution to the transmission of knowledge regarding probabilistic phenomena and the origins of thermodynamic properties.
Palavra-chave: Termodinâmica
Probabilidade
Equilíbrio
Palavra-chave em lingua estrangeira: Thermodynamics
Probability
Equilibrium
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Instituto de Física (IF)
Programa: Programa de Pós-Graduação Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física - MNPEF
Referência: OLIVEIRA, Thais Rodrigues de. A termodinâmica que emerge da sala de aula. 2023. 112 f. Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/6175
Data defesa documento: 12-Jun-2023
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - IF - MNPEF - Dissertações de mestrado

Arquivos deste item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
DISS_2023_Thais Rodrigues de Oliveira - Prod. Educacional.pdf398.44 kBAdobe PDFVer/Abrir
DISS_2023_Thais Rodrigues de Oliveira.pdf1.33 MBAdobe PDFVer/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.