Transposição didática da computação quântica:

In this paper, we propose the development of a white paper to help students learn about and manipulate quantum information using mathematical tools in a high school context. We present an analysis of the teaching of Modern and Contemporary Physics (MCP) in Brazil and its absence in the curriculum...

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Autor principal: Silva, João Marcos Costa da
Idioma: pt_BR
Publicado em: 2023
Assuntos:
Computação Quântica
Circuito Quântico
Teleporte Quântico
Metodologias Ativas
Quantum Computation
Quantum Circuit
Quantum Teleportation
Active Method-ologies.
CNPQ::OUTROS
Acesso em linha: http://hdl.handle.net/11612/5519
id ir-11612-5519
recordtype dspace
spelling ir-11612-55192023-08-04T06:02:27Z Transposição didática da computação quântica: estados emaranhados e teleporte quântico. Silva, João Marcos Costa da Lobo, Matheus Pereira Computação Quântica Circuito Quântico Teleporte Quântico Metodologias Ativas Quantum Computation Quantum Circuit Quantum Teleportation Active Method-ologies. CNPQ::OUTROS In this paper, we propose the development of a white paper to help students learn about and manipulate quantum information using mathematical tools in a high school context. We present an analysis of the teaching of Modern and Contemporary Physics (MCP) in Brazil and its absence in the curriculum proposed for high school. We discuss the theory of quantum computing, in particular about logic gates and quantum circuits, with the related mathematical and conceptual apparatus. We apply three active methods Learning by Doing, Teaching and Learning Sequence, and Problem-Based Learning. In this way, we have combined Modern and Contemporary Physics content with active methods and developed a pedagogical product that has been used with high school students. Also, we discuss the application of the teaching tool with the proposed peda- gogical proposal to achieve meaningful learning on the students behalf. Finally, after applying the educational product and analyzing the results obtained, we found, through the resolutions developed by the students, that they showed interest and skills (mathematical and conceptual) necessary for understanding the contents of MCP, a factor that contributes, significantly, for the scientific formation of the students. Neste trabalho, desenvolvemos um white paper para auxiliar os estudantes a conhecer e manipular informações quânticas com a utilização de ferramentas matemáticas no contexto do Ensino Médio. Apresentamos uma análise do ensino de Física Moderna e Contemporânea (FMC) no Brasil e sua ausência no currículo proposto para o Ensino Médio. Discutimos sobre a teoria da Computação Quântica, em específico sobre portas lógicas e circuitos quânticos, com seu devido aparato matemático e conceitual. Abordamos estes conceitos empregando três metodologias ativas, são elas Aprender fazendo, Sequência de Ensino e Aprendizagem e Aprendizagem Baseada em Problema. Assim, unimos o conteúdo de Física Moderna e Contemporânea com as metodologias ativas e construímos um produto educacional que foi utilizado com estudantes do Ensino Médio. Também discutimos sobre a aplicação do produto educacional com a proposta pedagógica sugerida, de modo a almejar a aprendizagem significativa por parte dos alunos. Por fim, após a aplicação do produto educacional e da análise dos resultados obtidos, constatamos, por meio das resoluções desenvolvidas pelos alunos, que eles demonstraram interesse e habilidades (matemáticas e conceituais) necessárias para a compreensão dos conteúdos de FMC, fator que contribui, significativamente, para a formação científica dos estudantes. 2023-08-03T17:39:55Z 2023-08-03T17:39:55Z 2023-08-03 SILVA, João Marcos Costa da. Transposição didática da computação quântica: estados emaranhados e teleporte quântico. 2022. 90 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, Universidade Federal do Tocantins, Araguaína, 2023 http://hdl.handle.net/11612/5519 pt_BR application/pdf
institution Repositório Institucional - Universidade Federal do Tocantins - UFT
collection RepositorioUFT
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description In this paper, we propose the development of a white paper to help students learn about and manipulate quantum information using mathematical tools in a high school context. We present an analysis of the teaching of Modern and Contemporary Physics (MCP) in Brazil and its absence in the curriculum proposed for high school. We discuss the theory of quantum computing, in particular about logic gates and quantum circuits, with the related mathematical and conceptual apparatus. We apply three active methods Learning by Doing, Teaching and Learning Sequence, and Problem-Based Learning. In this way, we have combined Modern and Contemporary Physics content with active methods and developed a pedagogical product that has been used with high school students. Also, we discuss the application of the teaching tool with the proposed peda- gogical proposal to achieve meaningful learning on the students behalf. Finally, after applying the educational product and analyzing the results obtained, we found, through the resolutions developed by the students, that they showed interest and skills (mathematical and conceptual) necessary for understanding the contents of MCP, a factor that contributes, significantly, for the scientific formation of the students.
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