CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA...

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


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.


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


2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA2.1 - Algumas noções prévias de Física Nuclear

Partículas elementares:


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???


As interacções nucleares:


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



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


DECORRIDO




10-43s<t<10-

35 s Era da Grande

Unificação


O Universo aumenta cerca de 1035 vezes

10-10 s Era Electrofraca


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


DECORRIDO





O Universo aumenta cerca de 1035 vezes



10-10 s<t< 1s

Era das Partículas

1 s<t< 100 s


A razão entre protões e neutrões é de 7:1


DECORRIDO






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.


A razão entre protões e neutrões é de 7:1


DECORRIDO




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


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



2.3 – 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

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form

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Brá

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3

TIC



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


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


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


Simulação computacional;


Jogos pedagógicos;

Jogos pedagógicos;

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




Jogos pedagógicos;

Jogos pedagógicos;



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


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



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



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



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



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:

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