O cálculo mental na resolução de problemas : um estudo no 1.º ano de escolaridade

Este estudo tem como principal objectivo compreender de que modo os alunos de 1.º ano de escolaridade desenvolvem estratégias de cálculo mental, num contexto de resolução de problemas de adição e subtracção. Para tal, procurou responder-se a três questões: a) Que estratégias de cálculo mental são utilizadas pelos alunos na resolução de problemas de adição e subtracção?; b) De que modo evoluem essas estratégias?; e c) Será que o significado da operação de adição ou subtracção, presente no problema, influencia a estratégia de cálculo mental utilizada na sua resolução? Tendo em conta a problemática do estudo, seguiu-se uma metodologia de natureza qualitativa, tendo sido realizados três estudos de caso. O trabalho de campo deste estudo foi realizado numa turma do 1.º ano do 1.º ciclo do ensino básico, da qual sou professora, tendo sido concluído no início do ano lectivo seguinte, quando os alunos frequentavam o 2.º ano de escolaridade. Os alunos em estudo resolveram três cadeias de problemas, contemplando os diferentes significados das operações de adição e subtracção: as primeiras duas cadeias foram resolvidas a pares, na sala de aula, e a última foi resolvida individualmente, apenas pelos alunos que constituíram os casos e fora da sala de aula. Os registos realizados pelos alunos aquando da resolução dos problemas, juntamente com as gravações áudio, vídeo e as notas de campo, constituíram-se como as principais fontes de recolha de dados. Os dados permitem afirmar que as estratégias de cálculo usadas pelos alunos evoluíram de estratégias elementares baseadas em contagem e na utilização de factos numéricos, para estratégias de cálculo mental complexas, aditivas ou subtractivas das categorias 1010 e N10. Foi possível identificar uma preferência por estratégias aditivas do tipo 1010 na resolução dos problemas de adição e, na resolução dos problemas de subtracção, as estratégias utilizadas pelos alunos variaram com o significado presente em cada problema: foram usadas estratégias subtractivas do tipo 1010 em problemas com o significado de retirar e, na resolução dos problemas com os significados de comparar e completar, de um modo geral, os alunos utilizaram estratégias aditivas do tipo A10, pertencente à categoria N10. Os dados apontam também para uma possível influência do ambiente de aprendizagem na utilização de estratégias de cálculo mental mais eficientes, particularmente a nível da estratégia aditiva do tipo 1010. Os dados permitem ainda concluir que alunos do 1.º ano são capazes de desenvolver e utilizar estratégias de cálculo mental, referidas na literatura a que tive acesso (por exemplo, Beishuizen, 1993; 2001; Buys, 2001; Cooper, Heirdsfield & Irons, 1995; Thompson & Smith, 1999), associadas a alunos mais velhos. Deste modo, os resultados deste estudo salientam a necessidade de, em ambientes de aprendizagem enriquecedores, o professor promover o desenvolvimento de estratégias complexas de cálculo mental, evoluindo para além das estratégias de cálculo elementares, habitualmente associadas aos alunos mais novos.

Chaos and crises in a model for cooperative hunting: A symbolic dynamics approach

In this work we investigate the population dynamics of cooperative hunting extending the McCann and Yodzis model for a three-species food chain system with a predator, a prey, and a resource species. The new model considers that a given fraction sigma of predators cooperates in prey's hunting, while the rest of the population 1-sigma hunts without cooperation. We use the theory of symbolic dynamics to study the topological entropy and the parameter space ordering of the kneading sequences associated with one-dimensional maps that reproduce significant aspects of the dynamics of the species under several degrees of cooperative hunting. Our model also allows us to investigate the so-called deterministic extinction via chaotic crisis and transient chaos in the framework of cooperative hunting. The symbolic sequences allow us to identify a critical boundary in the parameter spaces (K, C-0) and (K, sigma) which separates two scenarios: (i) all-species coexistence and (ii) predator's extinction via chaotic crisis. We show that the crisis value of the carrying capacity K-c decreases at increasing sigma, indicating that predator's populations with high degree of cooperative hunting are more sensitive to the chaotic crises. We also show that the control method of Dhamala and Lai [Phys. Rev. E 59, 1646 (1999)] can sustain the chaotic behavior after the crisis for systems with cooperative hunting. We finally analyze and quantify the inner structure of the target regions obtained with this control method for wider parameter values beyond the crisis, showing a power law dependence of the extinction transients on such critical parameters.

Pricing intraday dynamics across EUAS and CERS markets

The relative contribution of European Union Allowances (EUAs) and Certified Emission Reductions (CERs) to the price discovery of their common true value has been empirically studied using daily data with inconclusive results. In this paper, we study the short-run and long-run price dynamics between EUAs and CERs future contracts using intraday data. We report a bidirectional feedback causality relationship both in the short-run and in the long-run, with the EUA's market being the leader.

Autoinhibition of TBCB regulates EB1-mediated microtubule dynamics

Tubulin cofactors (TBCs) participate in the folding, dimerization, and dissociation pathways of the tubulin dimer. Among them, TBCB and TBCE are two CAP-Gly domain-containing proteins that together efficiently interact with and dissociate the tubulin dimer. In the study reported here we showed that TBCB localizes at spindle and midzone microtubules during mitosis. Furthermore, the motif DEI/M-COO− present in TBCB, which is similar to the EEY/F-COO− element characteristic of EB proteins, CLIP-170, and α-tubulin, is required for TBCE–TBCB heterodimer formation and thus for tubulin dimer dissociation. This motif is responsible for TBCB autoinhibition, and our analysis suggests that TBCB is a monomer in solution. Mutants of TBCB lacking this motif are derepressed and induce microtubule depolymerization through an interaction with EB1 associated with microtubule tips. TBCB is also able to bind to the chaperonin complex CCT containing α-tubulin, suggesting that it could escort tubulin to facilitate its folding and dimerization, recycling or degradation.

Estratégias de cálculo mental utilizadas por alunos do 1.º ano de escolaridade

Neste artigo será apresentada parte de um estudo que tem como objetivo compreender que estratégias de cálculo mental são utilizadas por alunos de 1.º ano de escolaridade na resolução de problemas de adição e subtração, procurando compreender qual a influência do significado da operação presente no problema na estratégia utilizada. Foi seguida uma metodologia qualitativa e realizados três estudos de caso. O estudo foi realizado numa turma do 1.º ano de escolaridade aos quais foram propostas duas cadeias de problemas, resolvidas a pares. No início do 2.º ano de escolaridade, os participantes do estudo resolveram, individualmente, uma terceira cadeia de problemas. As conclusões deste estudo apontam que, na resolução dos problemas de adição, parece existir uma preferência por estratégias aditivas do tipo 1010. Quanto aos problemas de subtração, foram usadas estratégias subtrativas do tipo 1010 em problemas com o significado de retirar e, nos problemas com os significados de comparar e completar, foram geralmente utilizadas estratégias aditivas do tipo A10, pertencentes à categoria N10. Neste artigo serão apresentadas e discutidas as estratégias utilizadas pelos três alunos participantes do estudo em problemas de subtração, pertencentes às três cadeias de problemas, com o significado de comparar.

Symbolic dynamics and renormalization of non-autonomous k periodic dynamical systems

The purpose of this paper was to introduce the symbolic formalism based on kneading theory, which allows us to study the renormalization of non-autonomous periodic dynamical systems.

An Extension of Gompertzian Growth Dynamics Weibull and Frechet Models

In this work a new probabilistic and dynamical approach to an extension of the Gompertz law is proposed. A generalized family of probability density functions, designated by Beta* (p, q), which is proportional to the right hand side of the Tsoularis-Wallace model, is studied. In particular, for p = 2, the investigation is extended to the extreme value models of Weibull and Frechet type. These models, described by differential equations, are proportional to the hyper-Gompertz growth model. It is proved that the Beta* (2, q) densities are a power of betas mixture, and that its dynamics are determined by a non-linear coupling of probabilities. The dynamical analysis is performed using techniques of symbolic dynamics and the system complexity is measured using topological entropy. Generally, the natural history of a malignant tumour is reflected through bifurcation diagrams, in which are identified regions of regression, stability, bifurcation, chaos and terminus.

Topological Complexity and Predictability in the Dynamics of a Tumor Growth Model with Shilnikov's Chaos

Dynamical systems modeling tumor growth have been investigated to determine the dynamics between tumor and healthy cells. Recent theoretical investigations indicate that these interactions may lead to different dynamical outcomes, in particular to homoclinic chaos. In the present study, we analyze both topological and dynamical properties of a recently characterized chaotic attractor governing the dynamics of tumor cells interacting with healthy tissue cells and effector cells of the immune system. By using the theory of symbolic dynamics, we first characterize the topological entropy and the parameter space ordering of kneading sequences from one-dimensional iterated maps identified in the dynamics, focusing on the effects of inactivation interactions between both effector and tumor cells. The previous analyses are complemented with the computation of the spectrum of Lyapunov exponents, the fractal dimension and the predictability of the chaotic attractors. Our results show that the inactivation rate of effector cells by the tumor cells has an important effect on the dynamics of the system. The increase of effector cells inactivation involves an inverse Feigenbaum (i.e. period-halving bifurcation) scenario, which results in the stabilization of the dynamics and in an increase of dynamics predictability. Our analyses also reveal that, at low inactivation rates of effector cells, tumor cells undergo strong, chaotic fluctuations, with the dynamics being highly unpredictable. Our findings are discussed in the context of tumor cells potential viability.

Strong and weak Allee effects and chaotic dynamics in Richards' growths

In this paper we define and investigate generalized Richards' growth models with strong and weak Allee effects and no Allee effect. We prove the transition from strong Allee effect to no Allee effect, passing through the weak Allee effect, depending on the implicit conditions, which involve the several parameters considered in the models. New classes of functions describing the existence or not of Allee effect are introduced, a new dynamical approach to Richards' populational growth equation is established. These families of generalized Richards' functions are proportional to the right hand side of the generalized Richards' growth models proposed. Subclasses of strong and weak Allee functions and functions with no Allee effect are characterized. The study of their bifurcation structure is presented in detail, this analysis is done based on the configurations of bifurcation curves and symbolic dynamics techniques. Generically, the dynamics of these functions are classified in the following types: extinction, semi-stability, stability, period doubling, chaos, chaotic semistability and essential extinction. We obtain conditions on the parameter plane for the existence of a weak Allee effect region related to the appearance of cusp points. To support our results, we present fold and flip bifurcations curves and numerical simulations of several bifurcation diagrams.

Funcionamento sexual e saúde mental em seis doenças crónicas: convergências e divergências

Ainda que a saúde mental dos doentes crónicos seja cada vez mais uma preocupação dos profissionais de saúde, não é generalizada a avaliação rotineira do seu funcionamento sexual, que poderá ter impacto sobre a sua saúde mental. O objectivo do presente estudo é explorar a relação entre funcionamento sexual e saúde mental em doentes crónicos. Foram avaliados 77 adultos com diabetes tipo 1, 40 com diabetes tipo 2, 100 com esclerose múltipla, 79 com epilepsia, 205 com obesidade e 106 com cancro, recorrendo a um Questionário Sócio-demográfico e Clínico, à Escala de Função Sexual do MSQOL-54 e à Escala de Saúde Mental do SF-36. Na amostra total, verificaram-se correlações lineares estatisticamente significativas entre Funcionamento Sexual e Saúde Mental nos dois sexos (homens: r(161)=-0,35, p<0,0001; mulheres: r(387)=-0,36, p<0,0001). Entre os homens, as correlações oscilaram entre rs(33)=-0,58 (p<0,0001) e rs(34)=-0,21 (p=0,23); entre as mulheres, entre rs(161)=-0,49 (p<0,0001) e rs(19)=-0,03 (p=0,89). Mais concretamente, nos indivíduos com diabetes tipo 1 e cancro verificaram-se correlações lineares estatisticamente significativas entre Funcionamento Sexual e Saúde Mental nos dois sexos; nos indivíduos com diabetes tipo 2 e esclerose múltipla não se verificaram correlações significativas em nenhum dos sexos; nos indivíduos com obesidade só se verificaram correlações significativas nos indivíduos do sexo feminino; nos indivíduos com epilepsia só se verificaram correlações significativas nos indivíduos do sexo masculino. Os resultados sugerem que a promoção do funcionamento sexual de doentes crónicos poderá saldar-se por uma melhoria na sua saúde mental (e vice-versa), mas não em todas as doenças crónicas analisadas.

Prática de ensino supervisionado no 1.º e 2.º ciclo do ensino básico: calculo mental: um estudo sobre as estratégias utilizadas por alunos do 1.º e do 2.º ciclo do ensino básico

Relatório de Estágio apresentado à Escola Superior de Educação de Lisboa para obtenção de grau de mestre em Ensino do 1.º e do 2.º Ciclo do Ensino Básico

Dynamics and orchestral effects in late Eighteenth-Century portuguese organ music: the works of José Marques e Silva (1782-1837) and the organs of António Xavier Machado e Cerveira (1756-1828)

A maioria dos órgãos históricos portugueses data dos finais do século XVIII ou do princípio do século XIX. Durante este período foi construído um invulgar número de instrumentos em Lisboa e nas áreas circundantes por António Xavier Machado e Cerveira (1756-1828) e outros organeiros menos prolíficos. O estudo desses órgãos, muitos dos quais (restaurados ou não) se encontram próximos das condições originais, permite a identificação de um tipo de instrumento com uma morfologia específica, claramente emancipada do chamado «órgão ibérico». No entanto, até muito recentemente, não era conhecida música que se adaptasse às idiossincrasisas daqueles instrumentos. O recente estudo das obras para órgão de José Marques e Silva (1782-1837) permitiu clarificar esta situação. Bem conhecido durante a sua vida como organista e compositor, José Marques e Silva foi um dos ultimos mestres do Seminário Patriarcal. A importância da sua produção musical reside não só num substancial número de obras com autoria firmemente estabelecida – escritas, na maior parte, para coro misto com acompanhamento de órgão obbligato – mas também na íntima relação entre a sua escrita e a morfologia dos órgãos construídos em Portugal durante a sua vida. Este artigo enfatiza a importância de José Marques e Silva (indubitavelmente, o mais significativo compositor português para órgão do seu tempo) sublinhando a relevância das suas obras para órgão solo, cujo uso extensivo de escrita idiomática e indicações de registação fazem delas um dos mais importantes documentos só início do século XIX sobre a prática organística em Portugal.

Prática de ensino supervisionadas do 1º e 2º ciclo do ensino básico: um estudo sobre as estratégias de cálculo mental utilizadas por alunos do 2º ciclo do ensino básico

Relatório Final apresentado à Escola Superior de Educação de Lisboa para obtenção do grau de mestre em Ensino do 1º e do 2º Ciclo de Ensino Básico

Simulation model for driving dynamics, energy use and power supply

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Inverse dynamics based predictive control for unified power flow controllers without DC bus

This paper presents a new predictive digital control method applied to Matrix Converters (MC) operating as Unified Power Flow Controllers (UPFC). This control method, based on the inverse dynamics model equations of the MC operating as UPFC, just needs to compute the optimal control vector once in each control cycle, in contrast to direct dynamics predictive methods that needs 27 vector calculations. The theoretical principles of the inverse dynamics power flow predictive control of the MC based UPFC with input filter are established. The proposed inverse dynamics predictive power control method is tested using Matlab/Simulink Power Systems toolbox and the obtained results show that the designed power controllers guarantees decoupled active and reactive power control, zero error tracking, fast response times and an overall good dynamic and steady-state response.