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http://hdl.handle.net/11612/5546
Autor(a): | Araújo, Lídia Cruz de |
Orientador: | Lobo, Matheus Pereira |
Título: | Divulgação científica transposição didática do emaranhamento quântico com aplicação no Teorema de Bell. |
Palavras-chave: | Física Moderna e Contemporânea;Emaranhamento quântico;Teorema de Bell;Divulgação científica;Transposição didática;Produto educacional;Modern and Contemporary Physics;Quantum entanglement;Bell’s theorem;Scientific outreach;Didactic transposition;Educational product. |
Data do documento: | 7-Ago-2023 |
Citação: | Araújo, Lídia Cruz de. Divulgação científica transposição didática do emaranhamento quântico com aplicação no Teorema de Bell. 2020. 96 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Mestrado Nacional Profissional de Ensino de Física, Universidade Federal do Tocantins, Araguaína, 2023. |
Resumo: | Apresentamos uma transposição didática com o intuito de preencher a lacuna existente entre a divulgação científica e a parte técnica de um tópico específico da Física Moderna e Contem- porânea (FMC). Utilizamos algumas diretrizes da Aprendizagem Baseada em Problemas na Transposição Didática. O tópico escolhido foi o teorema de Bell. Primeiro, discorremos sobre um importante pré-requisito para o teorema mencionado, que é o emaranhamento, uma propriedade quântica de extrema importância para a computação quântica e para o teleporte, por exemplo. O emaranhamento foi apresentado em um nível de divulgação científica e, também, sua definição formal. Em seguida, enunciamos, discutimos e provamos o teorema de Bell. A demonstração foi feita a partir de representações gráficas das probabilidades envolvidas. Além da dissertação, produzimos um produto educacional intitulado “Orientações para o estudo de Física Moderna e Contemporânea”, que serve de apoio pedagógico para o ensino de FMC em qualquer série do Ensino Médio e está disponível na internet sob a licença Creative Commons. O produto está dividido em três partes, uma dedicada ao professor, outra contendo um roteiro destinado ao aluno e, por fim, um algoritmo de resolução relacionado ao emaranhamento quântico de partículas. Para a análise dos resultados de sua aplicação, levou-se em consideração aspectos qualitativos na avaliação dos trabalhos produzidos pelos alunos, bem como a parte quantitativa na resolução do algoritmo. Utilizamos um questionário on-line para a análise dos dados referentes à aplicação do produto educacional. Acreditamos que este trabalho contribui de forma significativa para a divulgação do conhecimento científico na educação básica e pode proporcionar um complemento na formação dos educandos com o intuito de despertar neles a curiosidade científica, vendo na Física uma possibilidade para sua atuação profissional. |
Abstract: | We present a didactic transposition in order to fill the gap between scientific outreach and the technical part of a specific topic in Modern and Contemporary Physics (MCP). We use some guidelines from Problem Based Learning in Didactic Transposition. The topic chosen was Bell’s theorem. First, we talk about an important prerequisite for the theorem, which is entanglement, a quantum property of extreme importance for quantum computation and for teleportation, for example. Entanglement was presented at a level of scientific outreach and with its formal definition as well. We then state, discuss, and prove Bell’s theorem. The demonstration was made from graphical representations of the probabilities involved. In addition to the dissertation, we produced an educational product entitled "Guidelines for the study of Modern and Contemporary Physics", which serves as a pedagogical support for teaching MCP in any high school grade and is available on the internet under the Creative Commons license. The product is divided into three parts, one dedicated to the teacher, another containing a script for the student and, finally, a resolution algorithm related to the quantum entanglement of particles. To analyze the results of its application, qualitative aspects were taken into account in the evaluation of the work produced by the students, as well as the quantitative analysis in the resolution of the algorithm. We use an online questionnaire to analyze the data regarding the application of the educational product. We believe this work can contribute significantly to the dissemination of scientific knowledge in basic education, providing a complement in the training of students in order to raise scientific curiosity in them, seeing in Physics a possibility for their professional career |
URI: | http://hdl.handle.net/11612/5546 |
Aparece nas coleções: | Mestrado Profissional em Ensino de Física |
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