Plano de Aula

Ao concluir o Mestrado Profissional em Ensino de Física, o professor que atua na disciplina de Física do Ensino Básico, Ensino Fundamental ou Médio, ou no Ensino Superior, terá uma formação intelectual e de desenvolvimento de técnicas na área do Ensino da Física habilitando-o a um exercício mais qualificado de suas atribuições como docente desses níveis de ensino e maior domínio de conteúdos avançados da Física Clássica e conteúdos básicos da Física Quântica e suas relações com novas tecnologias.

 

Objetivos

Conhecer as principais ferramentas matemáticas e conceituais da mecânica quântica.

Objetivos Específicos:

  • Conhecer os principais conceitos e ferramentas da mecânica quântica;
  • Identificar as teorias da mecânica quântica aplicando na vida moderna;
  • Analisar as principais descontinuidades entre a física clássica e quântica
  • Entender o formalismo matemático para tratar a mecânica quântica

Metodologia

  • Serão desenvolvidas de forma expositiva e dialogadas proporcionando interação e discussão dos conteúdos programados entre diferentes pontos de vista devidamente fundamentados com apoio de leitura de artigos especializados e audiovisual, trazendo a possibilidade de novas ideias, levantamento de hipóteses que podem ser comprovadas ou refeitas, tudo num espírito investigativo livre.  
  • As aulas expositivas (slides e quadro a giz) serão realizadas das 14 as 20h, nas sexta-feiras intercaladas (conforme o cronograma abaixo), com um intervalo de trinta minutos (30 min). Serão feitas duas chamadas, uma as 15 h e a outra as 19 h, onde cada uma chamada corresponderá a 3 horas da disciplina. Nas sexta-feiras que não tivermos aulas expositiva, teremos práticas diversas (laborátorio, tira-dúvida, etc), onde também serão cobradas presença que será feita as 15 h. 
  • A fim de auxiliar os alunos, em cada unidade apresentamos complementos matemáticos que não iremos expor em sala de aula. Por exemplo, uma revisão sobre variáveis complexas, derivada, integral, etc.  ferramantes estas usadas no decorrer do curso. As dúvidas, tanto da teoria da física como matemática, devem ser tiradas nos dias das aulas práticas. Sempre que possível colocaremos vídeos aulas para o melhor aprendizado dos temas abordados.
  • Algumas leituras serão solicitadas aos discentes, normalmente, antes de se iniciar o estudo de um novo ponto; mas, sempre que pertinente, serão solicitadas leituras em sala de aula. As discussões serão programadas para acontecerem, de preferência, ao término do estudo dos temas de interesse da disciplina e serão complementadas com a efetivação de exercícios em sala, ou extra-sala, que poderão ser realizados individualmente ou em pequenos grupos.
  • Estão previstas algumas aulas práticas demonstrativas com acompanhamento de um professor, que valera nota para uma dada avaliacao. 
  • Os estudantes apresentarão dois (2) seminários com o objetivo fazer com que o estudante reflita sobre o tema proposto e interaja com discussões e debates sobre o assunto abordado. Esta técnica de aprendizagem também será considerada com um dos instrumentos de avaliação com a observação dos comentários realizados na apresentação oral e a qualidade estrutural desta. A apresentação terá que levar em conta o contexto da teoria, as características principais e as críticas à teoria. 

Avaliação

  • Os instrumentos de avaliação serão constituídos de três etapas com pesos iguais:

i) Avaliacões parciais (p1, p2, p3, p4, p5, p6 e p7)

ii) Seminário em sala de aula, com apresentação de um material escrito (avaliar conteúdo)-p8;

iii) Seminário na escola (transposição didática)-p9

  • Cada atividade desenvolvida pelo aluno (ou equipe) será atribuída uma nota entre zero (0,0) e dez (10,0). As provas escritas serão com consulta, onde apenas será permitido o uso para consulta do livro do Francisco Caruso e Vitor Oguri, que denominaremos de Atividade de Sistematização Individual Escrita, terão como objetivos: Observar a capacidade dos alunos de pesquisar e responder questões corretamente e com respostas relevantes; Permitir, também, neste momento que o aluno exponha os seus pensamentos; Observar sua capacidade de organização de ideias, interpretação e expressão. Observar o emprego correto da linguagem e de conceitos da Física.

  • Nos trabalhos escolares serão observados o emprego de linguagem adequada, uso correto das normas da ABNT, criatividade, criticidade e coerência. 
  • Serão eliminadas as três (3) menores notas
  • Será realizada a média aritimética das seis (6) maiores notas (MP)       
  • Ao final do semestre, o estudante que obtiver conceito A, B ou C será considerado aprovado por nota. A fim de cálculo de cada conceito usaremos os seguintes critérios:

                   Conceito A (9<=MP<=10),

                   Conceito B (7<=MP<9)

                   Conceito C (5<=MP<7).

  • O estudante será considerado reprovado com o conceito D se obtiver uma média final inferior a cinco (MP<5,0). Sera optativo, para o que alcancar MP<5,0, fazer uma prova substitutiva relativa a uma das aviliacoes de escolha do estudante. 
  • O estudante deverá ter no mínimo 75% de presença nas atividades de sala de aula, caso contrário será reprovado por falta (conceito FF) sem direito a crédito na disciplina.

 

Cronograma de Aulas

  • Aula 1 (2/3/2018): Limites da Física Clássica (14-20h)
  • Aula 2 (9/3/2018): Atividades Práticas-Turma 2017 (14-18h)

                         (10/32018): Atividades Práticas-Turma 2018 (8-12h)

  •  Aula 3 (16/3/2018): Dualidade Onda-Partícula (14-20h)
  • Aula 4 (23/3/2018): Atividades Práticas-Turma 2017 (14-18h)

                          (24/3/2018): Atividades Práticas-Turma 2018 (8-12h)

  • Aula 5 (6/4/2018): Aplicações da Equação de Schrodinger em uma dimensão (14-20h)
  • Aula 6 (13/4/2018): Atividades Práticas-Turma 2017 (14-18h)

                          (14/4/2018): Atividades Práticas-Turma 2018 (8-12h)

  • Aula 7 (27/4/2018): Postulados da Mecânica Quântica (14-20h)
  • Aula 8 (4/5/2018): Atividades Práticas-Turma 2017 (14-18h)

                           (5/5/2018): Atividades Práticas-Turma 2018 (8-12h)

  • Aula 9 (11/5/2018): Equação de Schrodinger em três dimensões (14-20h)
  • Aula 10 (18/5/2018): Atividades Práticas-Turma 2017 (14-18h)

                           (19/5/2018): Atvidades Práticas-Turma 2018 (8-12h)

  • Aula 11 (25/5/2018): Dinâmica de Spin I (14-20h)
  • Aula 12 (1/6/2018): Atividades Práticas-Turma 2017 (14-18h)

                             (2/6/2018): Atividades Práticas-Turma 2018 (8-12h)

  • Aula 13 (8/6/2018): Dinâmica de Spin II (14-20h)
  • Aula 14 (15/6/2018): Atividades Práticas-Turma 2017 (14-18h)

                            (16/6/2018): Atividades Práticas-Turma 2018 (8-12h)

  • Aula 15 (22/6/2018): Computação Quântica (14-20h)
  • Aula 16 (29/6/2018): Atividades Práticas-Turma 2017 (14-18h)

                        (30/6/2018): Atividades Práticas-Turma 2018 (8-12h)

  • Aula 17 (6/7/2018): Atividades Práticas (14-20h)
  • Aula 18 (13/7/2018): Atividades Práticas (14-120h)

        

Cronograma de Avaliacoes

  • Avaliação 1 (P1): Limites da Fásica Clássica (16/3/2018)
  • Avaliação 2 (P2): Dualidade Onda-Partácula (6/4/2018)
  • Avaliação 3 (P3): Aplicação da Equação de Schrodinger em uma dimensão (27/4/2018)
  • Avaliação 4 (P4): Postulados da Mecânica Quântica (11/5/2018)
  • Avaliação 5 (P5): Equação de Schrodinger em três dimensões (25/5/2018)
  • Avaliação 6 (P6): Dinâmica de Spin I (8/6/2018)
  • Avaliação 7 (P7): Dinâmica de Spin II (14/6/2018)
  • Avaliação 8 (P8): Seminário UFAM (6/7/2018) (*)
  • Avaliação 9 (P9): Seminário Escola (13/7/2018) (**)
(*)  Este seminário será realizado na UFAM por uma equipe de no máximo de quatro (4) estudantes, onde será avaliado conteúdo (perguntas serão feitas pelo porfessor). Cada equipe apresentará um trabalho escrito que sirva de apoio pedagógico para professores do ensino médio, que deve conter teoria bem elaborada e exercícios (resolvidos e propostos). Os tópicos serão sorteados em sala de aula, assim como a equipe. A nota será a média aritimética do trabalho escrito e o seminério apresentado
(**) Este será o mesmo tema do seminário apresentado na UFAM, mas com transposição didática para os alunos do ensino médio. A avaliação será realizada por uma equipe de três (3) professores, e a nota final será a média artimética da nota de cada professor.

Bibliografia

  • Francisco Caruso e Vitor Oguri. Física Moderna: Origens Clássicas e Fundamentos Quânticos. Elsevier Editora Ltda, 2006
  • Feynman Física, Mecânica Quântica, Vol. III, Addison-Wesley Iberoamericano, 1987.
  • S. Gasiorowicz, Física Quântica, Guanabara Dois, 1979, RJ.
  • D. J. Griffiths, Mecanica Quantica, Segunda edição, Pearson, 2016
  • Luis Carlos de Menezes, A Matéria: uma aventura do espírito, fundamentos e fronteiras do conhecimento físico. Editora da Livraria da Física, 2005, SP
  • R. W. Robinett, Quantum Mechanics: Classical results, modern systems and visualized examples, Oxford University Press, 1997
  • J. J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics, edição revisada, Addison-Wesley, 1994.
  • M. Novaes e N. Studart, Mecanica Quantica Basica, MNPEF-LF, 2016
  • S. Perez, Mecanica Quantica: Um curso para professores da educacao basica, MNPEF-LF, 2016
  • Osvaldo Pessoa Jr., Conceitos de Fisica Quantica, Livraria da Fisica-USP, 2003.
  • Artigos na Revista Brasileira de Ensino de Física. Versão Eletrônica. Disponível em: https://www.sbfisica.org.br/rbef/.
  • Artigos na Revista: Caderno Brasileiro de Ensino de Física. Versão Eletrônica. Disponível em: https://www.periodicos.ufsc.br/index.php/fisica