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Logo e Ensino de Física na Escola Média

Logo e Ensino de Física na Escola Média. Carlos Eduardo Aguiar IF - UFRJ. Resumo: Porque usar computadores no ensino médio de Física? Cálculo numérico Linguagem de programação Logo Exemplos. previsão. medida. modelo. Como as teorias da física são validadas. previsão. medida.

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Presentation Transcript

  1. Logo e Ensino de Físicana Escola Média Carlos Eduardo Aguiar IF - UFRJ

  2. Resumo: • Porque usar computadores no ensino médio de Física? • Cálculo numérico • Linguagem de programação • Logo • Exemplos

  3. previsão medida modelo Como as teorias da física são validadas

  4. previsão medida modelo Onde entra o computador?

  5. O que é necessário ensinar além da Física ? • Cálculo numérico • Programação

  6. Que cálculo numérico pode ser ensinado na escola média? • Raízes de equações • Máximos e mínimos • Derivadas • Integrais • Equações diferenciais • ...

  7. Cálculo de Raízes x = x0 , y0 = f(x0) faça enquanto ( y0*f(x)>0 ) { x = x + delta } escreva x-delta/2

  8. Equações de Movimento t = t0 , x = x0 , v = v0 faça enquanto (t < tmax) { a = f(x,v,t) / m v = v + a * delta_t x = x + v * delta_t t = t + delta_t escreva t, x, v }

  9. Que linguagem de programação pode ser usada na escola média? Requisitos: • Fácil de aprender • Interpretada e interativa (fácil de usar) • Flexível • Funções matemáticas e gráficas • Comandos e documentação em português • Baixo custo Candidatos: Logo, ...

  10. Logo • Família de linguagens derivadas do Lisp • Projetada para ser um instrumento de aprendizagem • Popular no Brasil nos anos 80/90 • Em português e grátis: SuperLogo (Nied-Unicamp) • Em português, comerciais: MegaLogo, MicroMundos, ...

  11. SuperLogo • SuperLogo - NIEDhttp://www.nied.unicamp.br • Logo Foundation http://el.www.media.mit.edu/groups/logo-foundation/ • Tutorial em português http://omnis.if.ufrj.br/~carlos/infoenci/logo.html • Turtle Geometry, H. Abelson & A. diSessa

  12. Cálculo do período do pêndulo aprenda periodo :ang atribua "dt 0.0001 ;salto de tempo atribua "t 0 ;instante inicial atribua "x 50*:ang*pi/180 ;posição inicial atribua "v 0 ;velocidade inicial enquanto [:x>0] [ atribua "a -978.8*(senrad :x/50) ;aceleração atribua "v :v + :a*:dt ;nova velocidade atribua "x :x + :v*:dt ;nova posição atribua "t :t + :dt ;novo tempo ] escreva 4*(:t-:x/:v) ;período (s) fim

  13. Previsão x Medida

  14. portaentradab 513  joystick tempomili  tempo Aquisição de Dados com Logo e o Joystick

  15. Desenhos Animados com Logo

  16. Um Programa Logo para Medir a Dimensão Fractal Bernardo Xavier - CAP/UFRJ

  17. Contagem de Caixas L = 8 px N = 350 P =2800

  18. Dimensão da Ilha de Koch log P = (1-D) log L + cte P = cte L1-D D = 1,29 ± 0,04 D(exato) = 1,2618...

  19. log P log L Costa da Grã-Bretanha D = 1,30 ± 0,04 D = 1,31 (Peitgen et al.)

  20. Costa do Pará-Maranhão D = 1,41 ± 0,01

  21. Dimensão fractal ao longo da costa do Brasil

  22. Dimensão ~ 1,2 Quanto mede a costa brasileira?

  23. Resumindo Com Logo pode-se: • Fazer modelagem matemática na escola média • Realizar aquisição de dados via computador • Ensinar física com base em modelagem-experimentação. • . . .

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