Desenvolvimento do pensamento algébrico em alunos do 1.º Ciclo do Ensino Básico

Este estudo teve como objetivo principal investigar o desenvolvimento do pensamento algébrico em alunos do 1.º ciclo do ensino básico, procurando compreender o impacto da implementação de uma sequência de tarefas de cunho exploratório, envolvendo o estudo de padrões e sequências. As tarefas foram implementadas, no letivo 2013/2014, em quatro turmas do 1.º ciclo do ensino básico, uma de cada ano de escolaridade. A sequência de tarefas foi organizada em seis tarefas envolvendo padrões e sequências de repetição e de crescimento, privilegiando os contextos visuais/figurativos. Os alunos realizaram as tarefas, interagindo socialmente através do trabalho em pequeno grupo, e em grupo-turma durante os momentos da discussão coletiva. Procurou-se clarificar as estratégias e representações utilizadas, as generalizações formuladas e as dificuldades sentidas. A metodologia adotada foi qualitativa de natureza interpretativa, com uma organização de estudo de caso (casos múltiplos ou comparativos), dando ênfase à investigação sobre a prática. A recolha de dados teve como principais instrumentos o diário de bordo, as produções escritas dos alunos, a observação participante e as gravações de áudio e vídeo.Os resultados mostraram, que nos diferentes anos de escolaridade, os alunos usaram uma diversidade de representações e de estratégias, que se revelou essencial na capacidade de generalização e de aprendizagens algébricas. A linguagem natural foi uma representação privilegiada em todos os anos de escolaridade, permitiu a expressão, explicação e justificação de ideias, raciocínios, dificuldades e generalização de sequências. No estudo de caso do 1.º ano, dado a faixa etária dos alunos, foram realizadas generalizações próximas com concretização. Nos estudos de caso dos 3.º e 4.º anos, atendendo à idade, maturidade, capacidade de abstração e conhecimentos, observaram-se estratégias mais complexas e formais, proporcionando uma maior diversidade no estabelecimento de conexões e de generalizações desconstrutivas. As generalizações construtivas próximas foram observadas nos estudos de caso do 1.º e do 2.º anos. As generalizações desconstrutivas e distantes foram observadas no caso do 2.º ano e não foram visíveis no do 1.º ano. Os alunos revelaram compreensão algébrica, desenvolveram o estabelecimento de conexões, tendo-se aferido uma maior profundidade nos dois últimos anos de ciclo. A exploração de tarefas envolvendo padrões e sequências permitem a transversalidade dentro da própria Matemática. Desta forma, é fundamental continuar a explorar este tipo de tarefas, desde os primeiros anos de escolaridade, de modo a desenvolver o pensamento algébrico.

Injeção assistida por água de componentes tubulares mono e multi-ramificados

Atualmente na produção de peças poliméricas com geometrias complexas e ocas é utilizada a tecnologia de injeção assistida por água, gás e com ou sem projétil. O processo consiste na injeção de água a pressões elevadas, isto ocorre após o fecho do molde e injeção de polímero até ao preenchimento total da zona moldante. A injeção de água a pressões elevadas vai forçar o polímero, do núcleo da peça, a ser expulso para um reservatório. Esta expulsão de material é possível não só graças às elevadas pressões da água, mas também por causa do polímero ainda se encontrar em estado viscoso, facilitando o seu escoamento. A tecnologia de injeção assistida por fluido pode ser implementada por, injeção direta de água, gás ou com auxilio de um projétil. Dentro destas vertentes existe uma limitação em comum, a impossibilidade de produzir peças vazadas com canais bifurcados. No entanto existe a possibilidade de criar estas ramificações, mas com o entrave de não poderem ser geometricamente complexas e/ou serem extensas. Nestes casos as ramificações são criadas com postiços dentro do molde, significando que estará sempre limitado pelo postiço moldante e não controlado pelo jato de água. Para os casos onde é desejado a adição de ramificações complexas e/ou extensas têm de ser submetido a etapas subsequentes de preparação e montagem, influenciando o tempo global da produção. Com o projeto Multi-Path.H2O pretende-se criar um novo processo de produção para peças vazadas, mas com canais ramificados de geometrias complexas e extensas, num só ciclo de injeção e assim eliminando os processos subsequentes que atualmente são necessários. A abordagem primordial consiste na aplicação de vários injetores para jato de água, canalisados para as respetivas ramificações por vazar. Esta inovação terá impacto na produção em série de peças complexas de tipologia tubular, reduzindo o tempo de produção com a eliminação dos processos subsequentes; também a poupança de matéria-prima pela desnecessidade de criar moldes adicionais. Nesta dissertação foi elaborado um detalhado estudo experimental do processo de injeção assistida por água, para servir de base de conhecimento ao conceito do novo processo, Multi-Path.H2O. De referir que em Portugal o projeto e fabrico de moldes com a implementação do sistema injeção por água, está resumido a um número limitado de empresas.