Universidade Federal do Rio de Janeiro
Mestrado Profissional em Ensino de Física
Disciplinas Eletivas
1 crédito = 15 horas-aula
Descrição das Disciplinas
FÍSICA
ESTATÍSTICA
Ementa
Macroestados e
microestados. Multiplicidade e entropia. Irreversibilidade. Energia e
temperatura. A distribuição de Boltzmann;
aplicações. As
distribuições de Bose-Einstein e Fermi-Dirac;
aplicações. Movimento browniano.
Bibliografia
-R. Baierlein,
Thermal Physics (Cambridge, 1999).
-D.V. Schroeder, An
Introduction to Thermal Physics (Addison-Wesley, 2000).
-F. Reif, Statistical
Physics: Berkeley Physics Course, vol. 5 (McGraw Hill, 1967).
TERMODINÂMICA
Ementa
Leis
gerais da termodinâmica. Gás ideal. Estados de
equilíbrio e processos de equilíbrio. Temperatura
e entropia. Trabalho. Energia
(primeira lei). Processos cíclicos. Ciclo de Carnot (segunda
lei). Teorema de
Nernst (terceira lei). Coeficientes termodinâmicos. Processos
politrópicos. Gás
real. Potenciais termodinâmicos.
Transições de fase. Equilíbrio de
fases.
Bibliografia
-H. B. Callen,
Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics, Wiley,
1985.
- M. Zemansky e
R. H. Dittman, Heat and Thermodynamics, 7a ed., McGraw-Hill, 1997.
-
IU. B. Rumer
e M. S. Ryvkin, Thermodynamics, statistical physics and kinetics, Mir,
1980.
TÓPICOS
DE FÍSICA
ONDULATÓRIA
Ementa
Fenômenos ondulatórios.
Aplicações da teoria ondulatória a
diferentes áreas da Física.
Bibliografia
-A.P. French, Vibrações e
Ondas (UnB, 2001).
-F.S. Crawford, Waves: Berkeley Physics Course,
vol. 3, (McGraw-Hill, 1968).
-H. Georgi, The Physics of Waves (Prentice-Hall,
1992).
-T.D. Rossing e C. J. Chiaverina, Resource Letter: Teaching light and
color, American Journal of Physics 68 (2000) 881?887
-T.D. Rossing, Resource Letter: Musical acoustics, American Journal of
Physics 55 (1987) 589-601
-E. Hecht, Óptica (Calouste Gulbekian,
1991)
-Artigos publicados em periódicos.
TÓPICOS
DE MECÂNICA QUÂNTICA
Ementa
Aplicações da
mecânica quântica a diferentes áreas da
Física. Tópicos avançados de teoria
quântica.
Bibliografia
-Special issue on quantum mechanics, American
Journal of Physics 70 (2002) 199-367
-M.C. Gutzwiller, Resource Letter: The Interplay
between Classical and Quantum Mechanics, American Journal of Physics 66
(1998) 304-324
-L.E. Ballentine, Resource letter: Foundations of
quantum mechanics since the Bell inequalities, American Journal of
Physics 55 (1987) 785-792
-B.S. Dewitt, R.N. Graham, Resource Letter:
Interpretation of Quantum Mechanics, American Journal of Physics 39
(1971) 724-738
-Artigos publicados em periódicos.
TÓPICOS DE FÍSICA ATÔMICA E MOLECULAR
Ementa
Átomos
de um elétron. Camadas eletrônicas;
classificação periódica dos elementos.
Ligações moleculares. Espectros
atômicos e moleculares. Aplicações da
física atômica e molecular.
Bibliografia
-P.A.
Tippler, R.A. Llewellyn, Física Moderna (LTC, 2001).
-Artigos
publicados em periódicos.
TÓPICOS DE
FÍSICA DA MATÉRIA CONDENSADA
Ementa
Estrutura dos
sólidos. Teoria de bandas. Condução
elétrica. Semicondutores. Supercondutividade.
Aplicações da física da
matéria condensada.
Bibliografia
-P.A. Tippler, R.A.
Llewellyn, Física Moderna (LTC, 2001).
-Artigos publicados
em periódicos.
TÓPICOS
DE FÍSICA NUCLEAR
Ementa
Características do núcleo
atômico. Decaimento radioativo. Modelos nucleares.
Fissão e fusão. Aplicações
da física nuclear.
Bibliografia
-P.A. Tippler, R.A. Llewellyn, Física
Moderna (LTC, 2001).
-C. K. Chung, Introdução
à Física Nuclear (UERJ, 2001).
-D.P. Menezes, Introdução
à Física Nuclear e de Partículas
Elementares (UFSC, 2002).
-K.S. Krane, Introductory Nuclear Physics (Wiley,
1988).
-Artigos publicados em periódicos.
TÓPICOS
DE FÍSICA DE ALTAS ENERGIAS
Ementa
Interações
fundamentais; hádrons e léptons. Quarks e a
estrutura hadrônica. Modelo Padrão;
bósons de calibre. Temas atuais da física de
altas energias.
Bibliografia
-R.C. Hovis e H.
Kragh, Resource Letter: History of elementary-particle physics,
American Journal of Physics 59 (1991) 779-807
-J.L. Rosner,
Resource Letter: The standard model and beyond, American Journal of
Physics 71 (2003) 302-318
-O. W. Greenberg,
Resource Letter: Quarks, American Journal of Physics 50 (1982) 1074-1089
-M.C. Abdalla, O
Discreto Charme das Partículas Elementares (Ed. Unesp, 2004).
-Artigos publicados
em periódicos.
TÓPICOS DE ASTROFÍSICA E
COSMOLOGIA
Ementa
Estrutura e evolução
estelar. Lei de Hubble; expansão do Universo. O big bang.
Radiação cósmica de fundo.
Matéria e energia escuras. Inflação.
Bibliografia
-P.A. Tippler, R.A. Llewellyn, Física
Moderna (LTC, 2001).
-J. Silk, O Big Bang (Ed. Unb, 1988).
-E.R. Harrison, Cosmology (Cambridge, 2000).
-B. Ryden, Introduction to Cosmology (Addison
Wesley, 2003).
-A.R. Liddle, An Introduction to Modern Cosmology
(Wiley, 2003).
-J. Bernstein, An Introduction to Cosmology
(Prentice Hall, 1998).
-Artigos publicados em periódicos.
TÓPICOS
DE ÓPTICA
Ementa
A
evolução das idéias da
óptica. Teoria eletromagnética, fótons
e luz. A propagação da luz. Óptica
geométrica. Polarização.
Interferência. Difração. Alguns
aspectos da natureza quântica da luz. Temas diversos da
óptica contemporânea.
Bibliografia
-E.
Hecht, Óptica (Calouste Gulbenkian, 1991).
-Artigos
publicados em periódicos.
TÓPICOS
DE FÍSICA CONTEMPORÂNEA
Ementa
Temas de interesse atual na Física.
Bibliografia
-Artigos publicados em periódicos.
ELEMENTOS DE ELETRÔNICA ANALÓGICA
Ementa
Teoremas de Norton e Thévenin. Diodos, transistores,
amplificadores operacionais.
Aplicações.
Bibliografia
- P. Horowitz e W. Hill, The Art of Electronics, Cambridge University
Press
ELEMENTOS
DE ELETRÔNICA DIGITAL
Ementa
Estados
lógicos, portas lógicas, famílias
lógicas, lógica
combinacional, lógica seqüencial.
Bibliografia
- P. Horowitz e W. Hill, The Art of Electronics, Cambridge University
Press
MODELAGEM COMPUTACIONAL
Ementa
Métodos
numéricos e modelagem de fenômenos
físicos. Métodos básicos;
precisão numérica.
Integração de equações
diferenciais. Métodos de Monte-Carlo.
Aplicações ao ensino de Física.
Bibliografia
-H. Gould, J.
Tobochnik, W. Christian, Introduction to Computer Simulation Methods:
Applications to Physical Systems (Addison-Wesley, 2006).
-W. Christian, M.
Belloni, Physlet Physics (Prentice Hall, 2003).
O COMPUTADOR NO LABORATÓRIO DIDÁTICO
Ementa
Interfaciamento e
coleta de dados. Conversores analógico-digitais.
Transdutores. Robótica.
Bibliografia
-Notas
técnicas.
-W.N. Hubin, A course
in computer-based data acquisition, American Journal of Physics 70
(2002) 80-85
-C.A. Kocher, A
laboratory course in computer interfacing and instrumentation, American
Journal of Physics 60 (1992) 246-251
DESENVOLVIMENTO E PRODUÇÃO DE MATERIAL
DIDÁTICO ÁUDIO-VISUAL
Ementa
Análise
do vídeo didático (VD): tipos e
características. Uso do VD em sala de aula. Desenvolvimento
de roteiro de VD. Elementos técnicos de fotografia;
vídeo digital e iluminação. Ilha de
edição: tratamento de imagens, áudio e
vídeo.
Bibliografia
-Notas
técnicas.
DESENVOLVIMENTO E USO DE APLICATIVOS COMPUTACIONAIS NO ENSINO DE
FÍSICA
Ementa
Características
dos aplicativos computacionais: modelagem e
simulação. As ferramentas de
produção dos materiais: linguagens de
programação. O conceito de objetos de
aprendizagem: produção e
avaliação. Formas de
utilização em diversos ambientes de aprendizagem
(presenciais, semipresenciais e a distância) e em diferentes
níveis de ensino. Uso de plataformas de Ensino a
Distância.
Bibliografia
-Artigos
publicados em periódicos
-Notas
técnicas
PRODUÇÃO DE MATERIAL PARA LABORATÓRIOS
DIDÁTICOS
Ementa
Oficina mecânica: torno, fresa, solda
elétrica e acetileno. Oficina eletrônica:
construção e reparo de circuitos simples. Oficina
de vidros: fabricação de pequenos
acessórios de ótica, solda em tubos de vidro
alcalino. Oficina de carpintaria.
Bibliografia
-Notas técnicas.
APRENDIZAGEM EM FÍSICA II
Ementa
As dificuldades dos alunos na aprendizagem de física e o
ensino
de física: pensamento crítico, processos de
desenvolvimento do raciocínio abstrato formal, problemas do
desenvolvimento cognitivo, o domínio conceitual
(interpretação de relações
funcionais entre
grandezas físicas, representações
gráficas,
linguagem do cotidiano, linguagem científica).
Revisão
tópica de conceitos de física e seu ensino:
mecânica básica, eletromagnetismo,
física
ondulatória, letramento científico,
física moderna
e contemporânea.
Bibliografia
-A. B. Arons, A Guide to Introductory Physics Teaching (Wiley, 1990).
-Artigos publicados em periódicos nacionais e internacionais.
-Livros didáticos do ensino médio e do ensino
superior.
TÓPICOS DE ENSINO POR INVESTIGAÇÃO
Ementa
A construção do conhecimento
científico.
Atividades investigativas para alunos: processos didáticos,
instrumentos, procedimentos de argumentação.
Introdução dos estudantes à cultura
científica (enculturação).
Bibliografia
- B. Latour, Ciência em Ação (Editora
UNESP,2000), p. 11-36
- J.I. Pozo, M.A. Gómez Crespo, Aprender y
enseñar ciencia. (Ediciones Morata, 1998)
- J.L. Lemke, Investigar para el futuro de la educación
científica: nuevas formas de aprender, nuevas formas de
vivir,
Enseñanza de las Ciencias, 24(1), p.5-12 (2006)
- W.S. Carlsen, Language and Science Learning. In: S.K Abell. and N.G.
Lederman (org.), Handbook of Research on Science Education (Lawrence
Erlbaum Ass. Pub, 2007), p. 57-74
- S.E. Toulmin, Os usos do argumento (Martins Fontes, 2006)
- J.A. Chamizo Guerrero, Las aportaciones de Toulmin a la
enseñanza de las ciencias. Enseñanza de las
Ciencias,
25(1), p. 133-146 (2007)
- M.C.M Cappechi, Argumentação numa sala de aula.
In: A.M.P. Carvalho
(org) Ensino de Ciências – Unindo a Pesquisa e a
Prática (Thomson Learning, 2004) p. 59-76
- M.C.M Cappechi e
A.M.P. Carvalho, Atividade
de laboratório como instrumento para a abordagem de aspectos
da
cultura científica em sala de aula.
Pro-Posições,
v17, n1 (49), p. 137-153 (2006)
- S.Y. Garcia de Cajen e J.M. Dominguez
Castiñeiras,
Estrategias de argumentación de los textos sobre La
transformación de energia eléctrica, a aprtir de
las
leyes de electricidad. Enseñanza de las Ciencias, Numero
Extra
(2005)
- C.E. Reigosa Castro, Una experiência de
investigación
acción acerca de la redección de informes de
laboratório por alumnos de Física y
Química de
primero bachillerato. Enseñanza de las Ciencias, 24(3),
p.325-336 (2006)
- R.J. Locatelli e A.M.P.
Carvalho,
Uma análise do raciocínio utilizado pelos alunos
ao
resolverem os problemas propostos nas atividades de conhecimento
físico. Rev. Bras. de Pesquisa em
Educação em
Ciências, v.7, n.3 (2007)
FUNDAMENTOS DA PESQUISA EM ENSINO DE FÍSICA
Ementa
As pesquisas em
ensino de Física, principais tendências e
dinâmica, a partir da identificação e
análise da produção nacional nessa
área. Tópicos referentes a diversos temas: ensino
e aprendizagem de Ciências; formação de
professores de Ciências; Filosofia, História e
Sociologia da Ciência; educação em
espaços não-formais e
divulgação científica; tecnologia da
informação, instrumentação
e difusão tecnológica; Ciência,
Tecnologia e Sociedade; alfabetização
científica e tecnológica; didática,
avaliação e currículo no ensino de
Ciências; Arte, Cultura e educação
científica; linguagem e conhecimento no ensino das
Ciências.
Bibliografia
-M.A. Moreira, A
pesquisa em educação em ciências e a
formação permanente do professor de
ciências, Educación Científica, p.
71-80 (Universidadde Alcalá, 1999).
-E.F. Mortimer, Uma
agenda para a pesquisa em educação em
ciências, Revista Brasileira de Pesquisa em
Educação em Ciências, 2 (2002) p.25-35
-M. Krasilchik,
Formação de professores e ensino de
ciências: tendências nos anos 90. In: L.C. Menezes
(org.), Formação Continuada deProfessores de
Ciências, p. 135-140 (Autores Associados, NUPES, 1996).
-D. Delizoicov,
Pesquisa em ensino de ciências como ciências
humanas aplicadas, Caderno Brasileiro de Ensino de Física,
21 (2004) p. 145-175
-Atas dos Encontros
de Pesquisa em Ensino de Física e Encontros Nacionais de
Pesquisa em Ensino de Ciências.
MÉTODOS DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO
Ementa
Natureza da pesquisa
em educação. Planejamento. Abordagens da
pesquisa: etnográfica, histórica, "surveys",
estudo de caso, experimental, pesquisa-ação.
Método de obtenção e
análise de dados: questionários, entrevistas,
relatos, observação, testes, "role-playing".
Problemas éticos e metodológicos da pesquisa
educacional.
Bibliografia
-L. Cohen, L. Manion,
K.M. Morrison, Research Methods in Education (Routledge, 2000).
-E. Babbie,
Métodos de Pesquisas de Survey (UFMG, 1999).
-P. Demo, Metodologia
Científica em Ciências Sociais, 3a ed., (Atlas,
1995).
-M. Ludke, M.E.
André, Pesquisa em Educação:
Abordagens Qualitativas (EPU, 1986).
-A.J. Severino,
Metodologia do Trabalho Científico (Cortez, 1993).
TÓPICOS
DE HISTÓRIA DA FÍSICA
Ementa
Construção de conceitos,
análise de idéias, heurísticas. Temas
especiais nos fundamentos históricos e
filosóficos da Física.
Bibliografia
-J. Cushing, Philosophical Concepts in Physics
(Cambridge, 1998).
-C.A. Truesdell, Essays in the History of
Mechanics (Springer-Verlag, 1968).
-L. Sklar, Physics and Chance - Philosophical
Issues in the Foundations of Statistical Mechanics (Cambridge, 1996).
-Artigos selecionados em periódicos.
EPISTEMOLOGIA DAS CIÊNCIAS NATURAIS
Ementa
Análise de
problemas epistemológicos relacionados a problemas
científicos específicos e, conversamente,
análise de questões filosóficas mais
gerais que tenham resposta dentro dos métodos das
Ciências Naturais.
Bibliografia
-R. Harré,
The Philosophies of Science (Oxford, 1989).
-J.J. Kockelmans,
Philosophy of Science (The Free Press, Collier-Macmillan, 1968).
-J. Losee, A
Historical Introduction to the Philosophy of Science (Oxford, 1972).
SEMINÁRIOS DE ATUALIZAÇÃO
Ementa
Seminários sobre os temas de pesquisa das
dissertações de mestrado em andamento.
Bibliografia
-Artigos publicados em periódicos.
SEMINÁRIOS DE PESQUISA
Ementa
Seminários sobre desenvolvimentos recentes relacionados à Física e ao Ensino de Física.
Bibliografia
-Artigos publicados em periódicos.
ATIVIDADE
ACADÊMICA COMPLEMENTAR
Ementa
Atividades
que complementem a formação acadêmica
do aluno: apresentação de trabalhos em
conferências, participação em cursos
externos ao programa de mestrado, organização e
aplicação de cursos, e outros.
Bibliografia
-A ser indicada, dependendo da atividade.
ESTÁGIO EM LABORATÓRIO DE PESQUISA
Ementa
Estágio
supervisionado em um dos laboratórios de pesquisa do
Instituto de Física da UFRJ.
Bibliografia
-Textos recomendados
pelo supervisor do estágio.
PESQUISA DE DISSERTAÇÃO
Ementa
Pesquisa sobre temas relacionados à
dissertação de mestrado.
Bibliografia
-Textos de interesse para o desenvolvimento da
dissertação.
