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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.

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1 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

2 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

3 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

4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Os computadores e o ensino Os computadores e o ensino Obstáculos à aprendizagem dos alunos sobre a origem do Universo Obstáculos à aprendizagem dos alunos sobre a origem do Universo Algumas noções prévias de Física Nuclear Algumas noções prévias de Física Nuclear 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA

5 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Algumas noções prévias de Física Nuclear Partículas elementares: CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA Os quarks GeraçãoSabor Carga eléctrica Massa (MeV) 1 Up +2/31.5 a Down -1/34 a 8 2Charme+2/380 a 130 2Estranho-1/31150 a Top +2/34100 a Bottom -1/ ±2900 Os leptões Quarks Leptões GeraçãoTipo Carga eléctrica Massa (MeV) 1Electrão Neutrino de electrão 00.03x Muão106 2 Neutrino de muão 00.1x Tau Neutrino de tau 0? Partículas de interacção Gluões Fotões Bosões fracos Gravitões???

6 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 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 Fotões A interacção nuclear fraca A interacção gravitacional Gravitões Bosões fracos

7 Força nuclear forte separa-se da interacção electrofraca ASPECTOS IMPORTANTES DESIGNAÇÃO TEMPO DECORRIDO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 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. < s Era de Planck A energia dominava sobre a matéria s

8 Força nuclear forte separa-se da interacção electrofraca ASPECTOS IMPORTANTES DESIGNAÇÃO TEMPO DECORRIDO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Algumas noções prévias de Física Nuclear CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA Formação do Universo: s

9 A razão entre protões e neutrões é de 7:1 ASPECTOS IMPORTANTES DESIGNAÇÃO TEMPO DECORRIDO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Algumas noções prévias de Física Nuclear CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA Formação do Universo: s Época da Inflação O Universo aumenta cerca de vezes s Era Electrofraca A força nuclear fraca separa-se da electromagnética s

10 Inicia-se a bariossíntese. A razão entre protões e neutrões é de 7:1 ASPECTOS IMPORTANTES DESIGNAÇÃO TEMPO DECORRIDO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Algumas noções prévias de Física Nuclear CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA Formação do Universo: s Era Electrofraca A força nuclear fraca separa-se da electromagnética s

11 Inicia-se a bariossíntese. A razão entre protões e neutrões é de 7:1 ASPECTOS IMPORTANTES DESIGNAÇÃO TEMPO DECORRIDO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 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 s

12 BIG- BANG BIG- BANG 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 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

13 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA 2.3 – Os computadores e o ensino ProfessorAlunos A Escola desempenha um papel fundamental em todo o processo de formação de cidadãos aptos para a sociedade de informação.... Livro Verde para a Sociedade da Informação em Portugal, 1997, Brás, 2003 TIC

14 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; Promoção do pensamento metacognitivo; Possibilidade de diversificação de estratégias; Disponibilização facilitada da informação; Desenvolvimento de autonomia; Geração de índices motivacionais elevados. PRÓSCONTRAS Escolas resistentes à inovação tecnológica; Software pedagógico pouco variado; Enfatiza desigualdades entre alunos; Falta de formação dos professores; Falta de gosto por tudo o que é informático; Preparação prévia muito cuidadosa.

15 3 – ENQUADRAMENTO DO TEMA À LUZ DA NOVA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA Perspectiva CTS... em particular LITERACIA QUÍMICA CIDADÃOS LITERADOS Valor científico- pedagógico actualidade do tema; interpretação do mundo real; reconhecimento dos limites da Ciência; conhecimento científico como fonte de prazer, beleza e inspiração. 1º Ciclo 3º e 4º anos 3º Ciclo 7º ano Ensino secundário 10º e 12º anos NOVOS CURRICULA ASTRONOMIA / ASTROFÍSICA/ ASTROQUÍMICA 10º Ano de Escolaridade Das Estrelas ao Átomo A Arquitectura do Universo

16 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: Espírito de partilha; Espírito de colaboração; Solidariedade; Conhecimento de mundos no nosso mundo; Acesso a mais, melhor e mais bem organizada informação; Ganho de tempo. SELECÇÃO DE LOCAIS DE INTERESSE, NA NET : Astroquímica: 7 sites recenseados. Química nuclear: 3 sites recenseados.

17 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; Jogos pedagógicos; Webquest (em construção). geração de ambientes impossíveis; aprendizagens mais interactivas; construtivismo; 8 objectivos de ensino (ME10, 2001).

18 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; Jogos pedagógicos; Webquest (em construção). apetência dos alunos; auto-regulação das aprendizagens; cariz competitivo; 7 objectivos de ensino (ME10, 2001).

19 Questão de investigação Questão de investigação CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA Caracterização da amostra Caracterização da amostra Recolha de dados Recolha de dados Análise de dados Análise de dados Validade do estudo Validade do estudo Descrição do estudo Descrição do estudo 6 – ESTUDO DO IMPACTO DA UTILIZAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS NA APRENDIZAGEM DA ASTROQUÍMICA IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DO CONJUNTO DE RECURSOS DIGITAIS PRODUZIDOS IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DO CONJUNTO DE RECURSOS DIGITAIS PRODUZIDOS

20 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: 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: 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

21 Investigação qualitativa 7 alunos Entrevista semi-estruturada 7 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: A Origem dos Elementos Químicos A Origem dos Elementos Químicos Turma

22 Página Web VALIDADEINTERNAVALIDADEINTERNA 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: Factores de envolvimento gerados Aprendizagem dos conteúdos alvo Desmontagem de obstáculos à aprendizagem ANÁLISE DE DADOS: VALIDADEEXTERNAVALIDADEEXTERNA

23 Reformulações e Projectos Futuros Análise reflexiva: 7 – CONCLUSÕES E PROJECTOS FUTUROS CRIAÇÃO, IMPLEMENTAÇÃO E AVALIAÇÃO DE RECURSOS DIGITAIS PARA O ENSINO DA ASTROQUÍMICA 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? Vantagens de utilização das TIC: Aprendizagens efectuadas: Abandono de obstáculos à aprendizagem:


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