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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/87128| Tipo: | TCC |
| Título: | Análise de uma possível transposição didática do paradoxo de Klein para o ensino médio |
| Autor(es): | Sales, Gislany Queiroz |
| Orientador: | Silva, José Euclides Gomes da |
| Palavras-chave em português: | Mecânica Quântica Relativística;Ensino de física moderna para o ensino médio;Equação de Klein-Gordon;Aprendizagem significativa;Coeficientes de reflexão e transmissão |
| Palavras-chave em inglês: | Relativistic quantum mechanics;Teaching of modern physics for high school;Klein-Gordon Equation;Meaningful learning;Reflection and transmission coefficients |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| Data do documento: | 2026 |
| Citação: | SALES, Gislany Queiroz. Análise de uma possível transposição didática do paradoxo de Klein para o ensino médio. 2006. 70 f. Monografia (Graduação em Licenciatura em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026. |
| Resumo: | Em 2025 celebrou-se o centenário da proposta da equação de Schrodinger a qual lançou os fundamentos da mecânça quântica, que, apesar de revolucionária, mostra limitações em altas energias, onde efeitos relativísticos são indispensáveis. A resposta inicial a esse desafio veio com a equação de Klein-Gordon (1926-1927), que foi a primeira tentativa de uma teoria quântica relativística. Seus problemas conceituais, como a densidade de probabilidade negativa, motivaram Dirac a desenvolver sua equação para partículas com spin (1928), introduzindo naturalmente antipartículas, dessa forma abrindo caminho para a Teoria Quântica de Campos (TQC). Este trabalho objetiva fazer uma transposição didática do paradoxo de Klein para o ensino médio, por meio de uma revisão bibliográfica dos livros de física mais utilizados no Brasil, fundamentada na teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel e na teoria da transposição didática de Yves Chevallard. Foram analisadas seis coleções didáticas, investigando a presença de física moderna e relativística, o nível de contextualização e os indícios de aprendizagem significativa. Os resultados indicam que a física moderna ainda é tratada de forma periférica e fragmentada, com predominância de abordagens tradicionais e mecânicas. A partir dessa análise, elaborou-se uma proposta didática conceitual e acessível para o ensino médio, utilizando analogias, mapas conceituais, simulações e contextualizações tecnológicas, como o grafeno e o tunelamento quântico, para introduzir o paradoxo de Klein de maneira qualitativa e significativa, respeitando os subsunçores dos estudantes e as orientações da BNCC. |
| Abstract: | The year 2025 marked the centenary of the proposition of the Schrödinger equations, which laid the foundations of quantum mechanics, which, despite being revolutionary, shows limitations at high energies where relativistic effects are indispensable. The initial response to this challenge came with the Klein-Gordon equation (1926-1927), the first attempt at a relativistic quantum theory. Its conceptual problems, such as negative probability density, motivated Dirac to develop his equation for spin-1/2 particles (1928), naturally introducing antiparticles and paving the way for Quantum Field Theory (QFT). This work aims to carry out a didactic transposition of the Klein paradox for high school education, through a bibliographical review of the most used physics textbooks in Brazil, grounded in David Ausubel’s theory of meaningful learning and Yves Chevallard’s theory of didactic transposition. Six textbook collections were analyzed, investigating the presence of modern and relativistic physics, the level of contextualization, and evidence of meaningful learning. The results indicate that modern physics is still treated in a peripheral and fragmented manner, with a predominance of traditional and rote learning approaches. Based on this analysis, a didactic proposal was developed, conceptually accessible for high school, using analogies, concept maps, simulations, and technological contextualizations, such as graphene and quantum tunneling, to introduce the Klein paradox qualitatively and meaningfully, respecting students’ subsumers and the guidelines of the Brazilian National Common Curricular Base (BNCC). |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/87128 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | FÍSICA - LICENCIATURA - Monografias |
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