Equações diferenciais ordinárias e modelagem matemática: aplicações a fenômenos reais e propostas para o ensino na educação básica
| dc.contributor.advisor1 | Mereu, Ana Cristina de Oliveira | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4361743248742740 | |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0001-7214-620X | |
| dc.contributor.author | Moraes, Danilo da Silva | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/3448926409367698 | |
| dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0009-0003-8378-1497 | |
| dc.contributor.referee | Silveira, Graciele Paraguaia | |
| dc.contributor.referee | Alva, Sonia Isabel Renteria | |
| dc.contributor.referee | Mereu, Ana Cristina de Oliveira | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/6251988404047002 | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/0936713736704628 | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/4361743248742740 | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0002-8610-4841 | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0001-8941-9518 | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0001-7214-620X | |
| dc.date.accessioned | 2026-10-30T14:06:50Z | |
| dc.date.issued | 2026-09-08 | |
| dc.description.abstract | This study investigates the role of first-order Ordinary Differential Equations (ODEs) as mathematical modeling tools. The theoretical framework addresses linear and separable ODEs, as well as the Existence and Uniqueness Theorem for Initial Value Problems (IVPs). Subsequently, two real-world applications of significant social and historical relevance are developed: an analysis of the evolution of dengue cases in the city of Sorocaba, São Paulo, in 2024, using the Verhulst logistic model; and the radiocarbon dating of “Ötzi, the Iceman”, based on the radioactive decay model. To bring mathematical concepts closer to students in Basic Education, an educational product consisting of two lesson plans is proposed. The first, designed for first-year upper secondary school students, uses a coin-toss experiment to introduce the concept of radioactive decay and its representation through exponential functions. The second, implemented in a ninth-grade lower secondary school class, replaces coins with dice in a probabilistic experiment representing radioactive decay. The results of the practical activities indicated that experimentation and the historical approach contributed to student engagement, facilitated the understanding of abstract concepts, and highlighted the potential of contextualized situations as a teaching resource in Mathematics education. | eng |
| dc.description.resumo | Este trabalho investiga o papel das Equações Diferenciais Ordinárias (EDOs) de primeira ordem como ferramentas de modelagem matemática. A fundamentação teórica aborda as EDOs lineares e separáveis, além do Teorema de Existência e Unicidade para Problemas de Valor Inicial (PVI). Em seguida, são desenvolvidas duas aplicações reais de grande relevância social e histórica: a análise da evolução dos casos de dengue na cidade de Sorocaba (SP) em 2024, utilizando o modelo logístico de Verhulst, e a datação por carbono-14 de “Ötzi, o homem do gelo”, a partir do modelo de decaimento radioativo. Como forma de aproximar os conceitos matemáticos da Educação Básica, é proposto um produto educacional estruturado em dois planos de aula. O primeiro, destinado ao 1º ano do Ensino Médio, utiliza um experimento de lançamentos de moedas para introduzir o conceito de decaimento radioativo e sua representação por meio de funções exponenciais. O segundo, aplicado em uma turma de 9º ano do Ensino Fundamental, substitui moedas por dados em um ensaio probabilístico que representa o decaimento radioativo. Os resultados das aplicações práticas indicaram que a experimentação e a abordagem histórica contribuíram para o engajamento dos estudantes, favorecendo a compreensão de conceitos abstratos e evidenciando o potencial de situações contextualizadas como recurso didático para o ensino de Matemática. | por |
| dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | |
| dc.identifier.citation | MORAES, Danilo da Silva. Equações diferenciais ordinárias e modelagem matemática: aplicações a fenômenos reais e propostas para o ensino na educação básica. 2026. Dissertação (Mestrado em Matemática em Rede Nacional) – Universidade Federal de São Carlos, Campus Sorocaba, 2026. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.14289/24911. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/24911 | |
| dc.language.iso | por | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus Sorocaba | |
| dc.publisher.center | Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade - CCTS | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.publisher.program | Programa de Mestrado Profissional em Matemática em Rede Nacional - PROFMAT | |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Carbono-14 | por |
| dc.subject | Decaimento radioativo | por |
| dc.subject | Equações diferenciais ordinárias | por |
| dc.subject | Equações exponenciais | por |
| dc.subject | Modelo logístico | por |
| dc.subject | Carbon-14 | eng |
| dc.subject | Radioactive decay | eng |
| dc.subject | Ordinary differential equations | eng |
| dc.subject | Exponential equations | eng |
| dc.subject | Logistic model | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA | |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA | |
| dc.subject.ods | 4. Educação de Qualidade | |
| dc.title | Equações diferenciais ordinárias e modelagem matemática: aplicações a fenômenos reais e propostas para o ensino na educação básica | por |
| dc.title.alternative | Ordinary differential equations and mathematical modeling: real-world applications and teaching proposals for basic education | eng |
| dc.type | Dissertação |
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