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CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Departamento de Química
Dissertação de Mestrado em Química para o Ensino
Mónica Libânia Segadães Moreira Meireles
Orientadores:
•Prof. Doutor João Carlos de Matos Paiva
•Prof. Doutor Manuel João dos Santos Monte
Porto, 3 de Maio de 2006
Tópicos abordados:
Introdução
Revisão Bibliográfica
Enquadramento do Tema à Luz da Nova Revisão Curricular Os Recursos Digitais no Domínio da Astroquímica
“A Origem dos Elementos Químicos” – Um Novo Instrumento de Trabalho
Estudo do Impacto da Utilização de Recursos Digitais na Aprendizagem da Astroquímica
Conclusões e Projectos Futuros
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
1 - INTRODUÇÃO
Desenvolvimento de um conjunto de recursos didácticos.
Relevância do tema escolhido;
Dificuldades dos intervenientes no processo ensino / aprendizagem.
Escassez de recursos auxiliares disponíveis.
Tema sempre actual
Objectivos do trabalho desenvolvido;
perspectiva mais dinâmica da Ciência
Avaliação do impacto da sua utilização.
Descrição do conteúdo do trabalho produzido.
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Os computadores
e o ensinoObstáculos à
aprendizagem dos alunos
sobre a origem do Universo
Algumas noções
prévias de Física Nuclear
2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA2.1 - Algumas noções prévias de Física Nuclear
Partículas elementares:
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Os quarks
Geração SaborCarga
eléctricaMassa (MeV)
1 Up +2/3 1.5 a 4.0
1 Down -1/3 4 a 8
2 Charme +2/3 80 a 130
2 Estranho -1/31150 a 1350
3 Top +2/34100 a 4400
3 Bottom -1/3172700±29
00
Os leptões
QuarksLeptões
Geração TipoCarga
eléctricaMassa (MeV)
1 Electrão -1 0.51
1Neutrino de
electrão0 0.03x10-6
2 Muão -1 106
2Neutrino de
muão0 0.1x10-6
3 Tau -1 1780
3Neutrino de
tau0 ?
Partículas de interacção•
Gluões• Fotões
• Bosões fracos
• Gravitões???
2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA2.1 - Algumas noções prévias de Física Nuclear
As interacções nucleares:
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
A interacção nuclear forte
Gluões
A interacção electromagnética
FotõesA interacção nuclear
fraca
A interacção gravitacional
Gravitões
Bosões fracos
Força nuclear forte separa-se da interacção electrofraca
ASPECTOS IMPORTANTESDESIGNAÇÃOTEMPO
DECORRIDO
2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA2.1 - Algumas noções prévias de Física Nuclear
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Formação do Universo:
Há, aproximadamente, 14 milhares de milhões de anos atrás ocorreu o momento designado por BIG-BANG.
< 10 -43 s Era de Planck A energia dominava sobre a matéria
10-43s<t<10-
35 s Era da Grande
Unificação
10-35 s Época da Inflação
O Universo aumenta cerca de 1035 vezes10-10 s Era Electrofraca
A força nuclear fraca separa-se da electromagnética.
Força nuclear forte separa-se da interacção electrofraca
ASPECTOS IMPORTANTESDESIGNAÇÃOTEMPO
DECORRIDO
2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA2.1 - Algumas noções prévias de Física Nuclear
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Formação do Universo:
10-43s<t<10-
35 s Era da Grande
Unificação
10-35 s Época da Inflação
O Universo aumenta cerca de 1035 vezes
10-10 s Era Electrofraca
A força nuclear fraca separa-se da electromagnética.
10-10 s<t< 1s
Era das Partículas
Inicia-se a bariossíntese.
Inicia-se a bariossíntese.A razão entre protões e neutrões é de 7:1
ASPECTOS IMPORTANTESDESIGNAÇÃOTEMPO
DECORRIDO
2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA2.1 - Algumas noções prévias de Física Nuclear
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Formação do Universo:
10-35 s Época da Inflação
O Universo aumenta cerca de 1035 vezes
10-10 s Era Electrofraca
A força nuclear fraca separa-se da electromagnética.
10-10 s<t< 1s
Era das Partículas
1 s<t< 100 s
Inicia-se a bariossíntese.
A razão entre protões e neutrões é de 7:1
ASPECTOS IMPORTANTESDESIGNAÇÃOTEMPO
DECORRIDO
2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA2.1 - Algumas noções prévias de Física Nuclear
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Formação do Universo:
10-10 s Era Electrofraca
A força nuclear fraca separa-se da electromagnética.
10-10 s<t< 1s
Era das Partículas
1 s<t< 100 s
3min<t< 34min
Era das Reacções Nucleares
A nucleossíntese primordial tem início.
Inicia-se a bariossíntese.
A razão entre protões e neutrões é de 7:1
ASPECTOS IMPORTANTESDESIGNAÇÃOTEMPO
DECORRIDO
2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA2.1 - Algumas noções prévias de Física Nuclear
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Formação do Universo:
Há, aproximadamente, 14x10 9 anos atrás ocorreu o momento designado por BIG-BANG.
10-10 s<t< 1s
Era das Partículas
1 s<t< 100 s
3min<t< 34min
A nucleossíntese primordial tem início.Era das Reacções Nucleares
300 000 anos
Era da Recombinação
Origem dos primeiros átomos.
BIG-BANG
2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA2.2 - Obstáculos à aprendizagem dos alunos sobre a
origem do Universo
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Explosão / Organização da matéria pré-existente.
Origem do planeta Terra. Origem do Sistema Solar. Origem de planetas, estrelas e galáxias. Deriva dos Continentes / Extinções em
massa.
O Universo é uma imensidão de vazio. O Universo é constituído pelos
Sistema Solar. Os elementos químicos são anteriores ao
Big-Bang. Protões e neutrões são indivisíveis(*).
Os elementos químicos não podem ter origem noutros elementos químicos(*).
(*) intuído pelo autor
2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
2.3 – Os computadores e o ensino
Professor Alunos
“A Escola desempenha um papel fundamental em todo o processo de formação de cidadãos aptos para a sociedade de informação....”
Livro
Verd
e p
ara
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oci
ed
ad
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form
açã
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99
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Brá
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00
3
TIC
2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
2.3 – Os computadores e o ensino
Os Prós e os Contras das TIC
Potenciação do ensino construtivista;
Potenciação do ensino construtivista; Promoção do pensamento metacognitivo;
Promoção do pensamento metacognitivo; Possibilidade de diversificação de estratégias;
Possibilidade de diversificação de estratégias; Disponibilização facilitada da informação;
Disponibilização facilitada da informação; Desenvolvimento de autonomia;
Desenvolvimento de autonomia; Geração de índices motivacionais elevados.
Geração de índices motivacionais elevados.
PRÓS CONTRAS
Escolas resistentes à inovação tecnológica;
Escolas resistentes à inovação tecnológica; Software pedagógico pouco variado;
Software pedagógico pouco variado; Enfatiza desigualdades entre alunos;
Enfatiza desigualdades entre alunos; Falta de formação dos professores;
Falta de formação dos professores; Falta de gosto por tudo o que é
informático;
Falta de gosto por tudo o que é informático;
Preparação prévia muito cuidadosa.
Preparação prévia muito cuidadosa.
3 – ENQUADRAMENTO DO TEMA À LUZ DA NOVA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Perspectiv
a
CTS
Perspectiv
a
CTS... em
particular
... em particular
LITERACIA QUÍMICALITERACIA QUÍMICA
CIDADÃOS LITERADOSCIDADÃOS LITERADOS
Valor científico-
pedagógico
Valor científico-
pedagógico
• actualidade do tema;
• interpretação do mundo real;
• reconhecimento dos limites da Ciência;
• conhecimento científico como fonte de prazer, beleza e inspiração.
• actualidade do tema;
• interpretação do mundo real;
• reconhecimento dos limites da Ciência;
• conhecimento científico como fonte de prazer, beleza e inspiração.
1º Ciclo3º e 4º anos
3º Ciclo7º ano
Ensino secundário10º e 12º anos
1º Ciclo3º e 4º anos
3º Ciclo7º ano
Ensino secundário10º e 12º anos
NOVOS CURRICULA
NOVOS CURRICULA
ASTRONOMIA / ASTROFÍSICA/ASTROQUÍMICA
ASTRONOMIA / ASTROFÍSICA/ASTROQUÍMICA
10º Ano de Escolaridade
Das Estrelas aoÁtomo
“A Arquitectura do Universo”
10º Ano de Escolaridade
Das Estrelas aoÁtomo
“A Arquitectura do Universo”
4 – OS RECURSOS DIGITAIS NO DOMÍNIO DA ASTROQUÍMICA
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
A UTILIZAÇÃO DAS NOVAS TECNOLOGIAS:A UTILIZAÇÃO DAS NOVAS TECNOLOGIAS:
Espírito de partilha;
Espírito de partilha;
Espírito de colaboração;
Espírito de colaboração;
Solidariedade; Solidariedade;
Conhecimento de “mundos no nosso mundo”;
Conhecimento de “mundos no nosso mundo”; Acesso a mais, melhor e mais bem organizada informação;
Acesso a mais, melhor e mais bem organizada informação; Ganho de tempo.
Ganho de tempo.
SELECÇÃO DE LOCAIS DE INTERESSE, NA NET:
SELECÇÃO DE LOCAIS DE INTERESSE, NA NET:
Astroquímica: 7 sites recenseados.
Astroquímica: 7 sites recenseados.
Química nuclear: 3 sites recenseados.
Química nuclear: 3 sites recenseados.
5 - “A ORIGEM DOS ELEMENTOS QUÍMICOS” - UM NOVO INSTRUMENTO DE TRABALHO
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Simulação computacional;
Simulação computacional;
Jogos pedagógicos;
Jogos pedagógicos;
Webquest (em construção).
Webquest (em construção).
geração de ambientes impossíveis; geração de ambientes impossíveis;
aprendizagens mais interactivas; aprendizagens mais interactivas;
construtivismo; construtivismo;
8 objectivos de ensino (ME10, 2001). 8 objectivos de ensino (ME10, 2001).
5 - “A ORIGEM DOS ELEMENTOS QUÍMICOS” - UM NOVO INSTRUMENTO DE TRABALHO
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Simulação computacional;
Simulação computacional;
Jogos pedagógicos;
Jogos pedagógicos;
Webquest (em construção).
Webquest (em construção).
apetência dos alunos; apetência dos alunos;
auto-regulação das aprendizagens; auto-regulação das aprendizagens;
cariz competitivo; cariz competitivo;
7 objectivos de ensino (ME10, 2001). 7 objectivos de ensino (ME10, 2001).
http://nautilus.fis.uc.pt/cec/origem/
http://nautilus.fis.uc.pt/cec/origem/
Questão de
investigação
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Caracterizaçãoda
amostra
Recolhade
dados
Análise de
dados
Validadedo
estudo
Descriçãodo
estudo
6 – ESTUDO DO IMPACTO DA UTILIZAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS NA APRENDIZAGEM DA ASTROQUÍMICA
IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DO CONJUNTO DE RECURSOS DIGITAIS PRODUZIDOS
6 – ESTUDO DO IMPACTO DA UTILIZAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS NA APRENDIZAGEM DA ASTROQUÍMICA
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Questão de investigação:
Questão de investigação:
“A utilização de recursos digitais, como estratégia complementar, na leccionação
de conceitos relacionados com a Astroquímica, junto dos alunos de 10º ano de
escolaridade, revela-se eficaz no processo ensino / aprendizagem?”
Caracterização da amostra:
Caracterização da amostra:
N.º total de alunos:
Turma do 10º ano
de escolaridade,
do Curso de
Ciências e
Tecnologias, da
Escola Secundária
de Ermesinde.
28
Idade dos alunos, compreendida entre: 14 e 17
anos
N.º de alunos do sexo feminino vs. sexo
masculino:
18 vs. 10
N.º de alunos com acesso à Internet, em
casa:
21 em 28
Investigação qualitativa7 alunos
Entrevista semi-
estruturada
13 grupos de alunos
Folha de Respostas
Roteiro de Exploração
6 – ESTUDO DO IMPACTO DA UTILIZAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS NA APRENDIZAGEM DA ASTROQUÍMICA
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Descrição do estudo, da metodologia de recolha de dados e sua selecção:
Descrição do estudo, da metodologia de recolha de dados e sua selecção:
“A Origem dos Elementos
Químicos”Turma
Página
Web
Página
Web
VALIDADE
INTERNA
6 – ESTUDO DO IMPACTO DA UTILIZAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS NA APRENDIZAGEM DA ASTROQUÍMICA
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Descrição e selecção da metodologia de análise de dados:Descrição e selecção da metodologia de análise de dados:
Factores de envolvimento gerados
Aprendizagem dos conteúdos alvo
Desmontagem de obstáculos à
aprendizagem
ANÁLISE DE DADOS:ANÁLISE DE DADOS:ANÁLISE DE DADOS:ANÁLISE DE DADOS: VALIDADE
EXTERNA
Reformulações e Projectos FuturosReformulações e Projectos Futuros
Análise reflexiva:Análise reflexiva:
7 – CONCLUSÕES E PROJECTOS FUTUROS
CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA
Questão de investigação:
Questão de investigação:A utilização de recursos digitais, como estratégia complementar na
leccionação de conceitos relacionados com a Astroquímica, junto de alunos
do 10º ano de escolaridade, revela-se eficaz no processo
ensino/aprendizagem?
1 2 3 4 5
Vantagens de utilização das TIC:
Vantagens de utilização das TIC:
1 2 3 4 5
Aprendizagens efectuadas:
Aprendizagens efectuadas:
1 2 3 4 5
Abandono de obstáculos à
aprendizagem:
Abandono de obstáculos à
aprendizagem: