A distributed system for learning programming on-line

Several Web-based on-line judges or on-line programming trainers have been developed in order to allow students to train their programming skills. However, their pedagogical functionalities in the learning of programming have not been clearly defined. EduJudge is a project which aims to integrate the “UVA On-line Judge”, an existing on-line programming trainer with an important number of problems and users, into an effective educational environment consisting of the e-learning platform Moodle and the competitive learning tool QUESTOURnament. The result is the EduJudge system which allows teachers to apply different pedagogical approaches using a proven e-learning platform, makes problems easy to search through an effective search engine, and provides an automated evaluation of the solutions submitted to these problems. The final objective is to provide new learning strategies to motivate students and present programming as an easy and attractive challenge. EduJudge has been tried and tested in three algorithms and programming courses in three different Engineering degrees. The students’ motivation and satisfaction levels were analysed alongside the effects of the EduJudge system on students’ academic outcomes. Results indicate that both students and teachers found that among other multiple benefits the EduJudge system facilitates the learning process. Furthermore, the experi- ment also showed an improvement in students’ academic outcomes. It must be noted that the students’ level of satisfaction did not depend on their computer skills or their gender.

Dynamical analysis of the global warming

Global warming is a major concern nowadays. Weather conditions are changing, and it seems that human activity is one of the main causes. In fact, since the beginning of the industrial revolution, the burning of fossil fuels has increased the nonnatural emissions of carbon dioxide to the atmosphere. Carbon dioxide is a greenhouse gas that absorbs the infrared radiation produced by the reflection of the sunlight on the Earth’s surface, trapping the heat in the atmosphere. Global warming and the associated climate changes are being the subject of intensive research due to their major impact on social, economic, and health aspects of human life. This paper studies the global warming trend in the perspective of dynamical systems and fractional calculus, which is a new standpoint in this context. Worldwide distributed meteorological stations and temperature records for the last 100 years are analysed. It is shown that the application of Fourier transforms and power law trend lines leads to an assertive representation of the global warming dynamics and a simpler analysis of its characteristics.

Power law analysis of financial index dynamics

Power law PL and fractional calculus are two faces of phenomena with long memory behavior. This paper applies PL description to analyze different periods of the business cycle. With such purpose the evolution of ten important stock market indices DAX, Dow Jones, NASDAQ, Nikkei, NYSE, S&P500, SSEC, HSI, TWII, and BSE over time is studied. An evolutionary algorithm is used for the fitting of the PL parameters. It is observed that the PL curve fitting constitutes a good tool for revealing the signal main characteristics leading to the emergence of the global financial dynamic evolution.

Aprendendo naturalmente: a importância da oralidade na aquisição da língua inglesa

Mestrado em Ensino Precoce do Inglês

ESEIG Mobile: an m-learning approach in a superior school

In recent years, mobile learning has emerged as an educational approach to decrease the limitation of learning location and adapt the teaching-learning process to all type of students. However, the large number and variety of Web-enabled devices poses challenges for Web content creators who want to automatic get the delivery context and adapt the content to mobile devices. In this paper we study several approaches to adapt the learning content to mobile phones. We present an architecture for deliver uniform m-Learning content to students in a higher School. The system development is organized in two phases: firstly enabling the educational content to mobile devices and then adapting it to all the heterogeneous mobile platforms. With this approach, Web authors will not need to create specialized pages for each kind of device, since the content is automatically transformed to adapt to any mobile device capabilities from WAP to XHTML MP-compliant devices.

ESEIG Mobile: an m-learning approach in a superior school

In recent years, mobile learning has emerged as an educational approach to decrease the limitation of learning location and adapt the teaching-learning process to all type of students. However, the large number and variety of Web-enabled devices poses challenges for Web content creators who want to automatic get the delivery context and adapt the content to mobile devices. This paper studies several approaches to adapt the learning content to mobile phones. It presents an architecture for deliver uniform m-Learning content to students in a higher School. The system development is organized in two phases: firstly enabling the educational content to mobile devices and then adapting it to all the heterogeneous mobile platforms. With this approach, Web authors will not need to create specialized pages for each kind of device, since the content is automatically transformed to adapt to any mobile device capabilities from WAP to XHTML MP-compliant devices.

Análise e implementação de filtros digitais fraccionários

O projeto realizado teve como tema a aplicação das derivadas e integrais fraccionários para a implementação de filtros digitais numa perspetiva de processamento digital de sinais. Numa primeira fase do trabalho, é efetuado uma abordagem teórica sobre os filtros digitais e o cálculo fraccionário. Estes conceitos teóricos são utilizados posteriormente para o desenvolvimento do presente projeto. Numa segunda fase, é desenvolvida uma interface gráfica em ambiente MatLab, utilizando a ferramenta GUIDE. Esta interface gráfica tem como objetivo a implementação de filtros digitais fraccionários. Na terceira fase deste projeto são implementados os filtros desenvolvidos experimentalmente através do ADSP-2181, onde será possível analisar e comparar os resultados experimentais com os resultados obtidos por simulação no MatLab. Como quarta e última fase deste projeto é efetuado uma reflexão sobre todo o desenvolvimento da Tese e o que esta me proporcionou. Com este relatório pretendo apresentar todo o esforço aplicado na realização deste trabalho, bem como alguns dos conhecimentos adquiridos ao longo do curso.

Fractional Order Description of DNA

This study addresses the deoxyribonucleic acid (DNA) and proposes a procedure based on the association of statistics, information theory, signal processing, Fourier analysis and fractional calculus for describing fundamental characteristics of the DNA. In a first phase the 24 chromosomes of the Human are evaluated. In a second phase, 10 chromosomes for different species are also processed and the results compared. The results reveal invariance in the description and close resemblances with fractional Brownian motion.

Modeling Vegetable Fractals by means of Fractional-order Equations

This paper characterizes four ‘fractal vegetables’: (i) cauliflower (brassica oleracea var. Botrytis); (ii) broccoli (brassica oleracea var. italica); (iii) round cabbage (brassica oleracea var. capitata) and (iv) Brussels sprout (brassica oleracea var. gemmifera), by means of electrical impedance spectroscopy and fractional calculus tools. Experimental data is approximated using fractional-order models and the corresponding parameters are determined with a genetic algorithm. The Havriliak-Negami five-parameter model fits well into the data, demonstrating that classical formulae can constitute simple and reliable models to characterize biological structures.

Fractional Dynamics in Forest Fires

Every year forest fires consume large areas, being a major concern in many countries like Australia, United States and Mediterranean Basin European Countries (e.g., Portugal, Spain, Italy and Greece). Understanding patterns of such events, in terms of size and spatiotemporal distributions, may help to take measures beforehand in view of possible hazards and decide strategies of fire prevention, detection and suppression. Traditional statistical tools have been used to study forest fires. Nevertheless, those tools might not be able to capture the main features of fires complex dynamics and to model fire behaviour [1]. Forest fires size-frequency distributions unveil long range correlations and long memory characteristics, which are typical of fractional order systems [2]. Those complex correlations are characterized by self-similarity and absence of characteristic length-scale, meaning that forest fires exhibit power-law (PL) behaviour. Forest fires have also been proved to exhibit time-clustering phenomena, with timescales of the order of few days [3]. In this paper, we study forest fires in the perspective of dynamical systems and fractional calculus (FC). Public domain forest fires catalogues, containing data of events occurred in Portugal, in the period 1980 up to 2011, are considered. The data is analysed in an annual basis, modelling the occurrences as sequences of Dirac impulses. The frequency spectra of such signals are determined using Fourier transforms, and approximated through PL trendlines. The PL parameters are then used to unveil the fractional-order dynamics characteristics of the data. To complement the analysis, correlation indices are used to compare and find possible relationships among the data. It is shown that the used approach can be useful to expose hidden patterns not captured by traditional tools.

Relatório de Estágio

O presente relatório surge no âmbito da Unidade Curricular de Prática Pedagógica Supervisionada, requisito parcial para obtenção do grau de mestre em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico, e remete para a ação desenvolvida nos dois contextos de estágio: em Pré- Escolar e no 1.º Ciclo do Ensino Básico, do Mestrado em Educação Pré- Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico. Este integra uma análise reflexiva da ação em contexto de estágio, exercida pela formanda, numa turma de terceiro ano, com idades compreendidas entre os 8 e 11 anos, na Escola Básica de Santegãos do Agrupamento de Escolas de Pedrouços e uma breve referência à prática pedagógica supervisionada em Educação Pré-Escolar. A análise reflexiva integra aspetos específicos de situações pedagógicas vivenciadas, como ilustração da formação pedagógica desenvolvida pela mestranda, e da aquisição e construção das competências gerais e específicas exigidas pelo perfil duplo do mestrado em questão, em consonância com práticas de supervisão que tinham como função a orientação da formanda durante o tempo de formação prática em contexto. Este documento visa demonstrar a utilização da metodologia de investigação-ação presente no percurso de estágio da formanda, onde a busca e análise de informações e a atitude indagativa e reflexiva sistemáticas foram estratégias para a progressão do percurso profissional da mesma, sem descorar também do percurso educativo das crianças. Espelha-se, assim, também a perspetiva de coconstrução de saberes na qual as crianças são o centro dos processos de ensino e aprendizagem

Relatório de estágio em educação pré-escolar e ensino do 1º ciclo do ensino básico

presente relatório de qualificação profissional foi elaborado no âmbito da Unidade Curricular de Prática Pedagógica Supervisionada, inserida no plano de estudos do mestrado profissionalizante em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1º Ciclo do Ensino Básico. Intenta evidenciar o desenvolvimento de competências pessoais e profissionais pela estudante nos níveis educativos já referenciados, visando a construção de um perfil docente generalista. Em primeiro lugar, fundamenta-se o desenvolvimento uma ação dotada de intencionalidade num quadro teórico-concetual, construído ao longo do percurso formativo da mestranda, nos normativos legais em vigor, nas características dos contextos educativos que integrou e nos conhecimentos sobre cada criança. Posteriormente, apresenta-se através de uma análise crítica e reflexiva, o desenvolvimento vivenciado pela discente ao longo dos períodos de estágio que visava promover a progressiva autonomia e responsabilização pela ação docente. A metodologia de investigação-ação foi fundamental na construção das bases do perfil profissional da mestranda pois alicerçou o desenvolvimento da práxis e estruturou os processos de observação, planificação, ação, avaliação e reflexão. Esta metodologia e as estratégias e instrumentos formativos que a integram e que se adotaram nos dois níveis educativos fomentaram a transformação e a melhoria da prática educativa, através do desenvolvimento de competências reflexivas, investigativas e indagadoras. O processo vivenciado promoveu simultaneamente o desenvolvimento da estudante e a construção de aprendizagens por parte das crianças, constituindo-se como a primeira etapa de uma aprendizagem ao longo da vida com vista à constante adaptação e transformação do conhecimento praxeológico.

Utilização do software Scratch no ensino das ciências da natureza e da matemática com alunos portadores de dislexia

O estudo que apresentamos tem como objetivos de investigação contribuir para o desenvolvimento global das crianças com Necessidades Educativas Especiais, nomeadamente, portadoras de Dislexia, designadamente em aulas onde são lecionados conteúdos de Ciências da Natureza e de Matemática, e conceber um recurso didático apoiado nas TIC que seja adequado à utilização em sala de aula por alunos com dislexia. Neste sentido, o estudo foi orientado pelas seguintes questões de investigação: A utilização do Scratch é adequada e exequível no trabalho quotidiano de alunos portadores de Dislexia? e Em que medida o Scratch pode contribuir para um melhor envolvimento dos alunos portadores de Dislexia na realização das tarefas propostas? O presente trabalho segue uma metodologia de carácter qualitativo, centrando-se no estudo de caso. Tentou-se dar uma resposta à reduzida utilização do software Scratch no ensino das Ciências da Natureza e Matemática como instrumentos viáveis para uma aprendizagem de sucesso em alunos portadores de Dislexia. Este estudo foi aplicado a três alunos do 4º ano, com este diagnóstico, de um agrupamento de escolas do concelho de Viseu. Para dar resposta às questões de investigação supracitadas foram implementadas e projetadas duas atividades no software Scratch para serem desenvolvidas em duas situações formativas contextualizadas. O subdomínio que se pretendeu trabalhar foi “A importância da água para os seres vivos” articulando com o conteúdo dos volumes. Os dados foram recolhidos através da análise dos Programas Educativos Individuais de cada um dos alunos participantes, das entrevistas às docentes de Educação Especial, de gravações áudio, fotografias, trabalhos dos alunos e os registos da professora investigadora. Os resultados obtidos permitiram caracterizar o modo como os alunos, portadores de dislexia, se envolveram com o Scratch na aquisição de conhecimento. Permitiram ainda demonstrar aos professores que é possível construir atividades nesta ferramenta envolvendo conteúdos curriculares interdisciplinares.

Profissionalidade docente: fonte de possibilidades e de (in)certezas

O longo percurso de formação, iniciado com a Licenciatura em Educação Básica, termina agora com a conclusão do Mestrado em Ensino do 1º e 2º Ciclos do Ensino Básico surgindo, por isso, o presente relatório de estágio no âmbito da unidade curricular de Integração Curricular: Prática Educativa Supervisionada e Relatório de Estágio. Este caminho foi trilhado tomando opções fundamentadas e intencionais, conciliando saberes teóricos e práticos, construídos e desenvolvidos nos contextos educativos onde decorreu a Prática Educativa Supervisionada (PES). Ancorada numa perspetiva de investigação, onde se reconhecem características da metodologia de investigação-ação, a supervisão pedagógica desenrolou-se por etapas que promoveram o crescimento pessoal e profissional da futura professora. Todo o percurso espelhado no decorrer das próximas páginas foi solidamente cimentado graças à experiência partilhada dos orientadores cooperantes, dos supervisores institucionais e do par pedagógico, permitindo desenvolver e consolidar competências heurísticas, bem como a transformação e o melhoramento das práticas. Atribuiu-se, neste processo, um especial significado à relação com o par pedagógico por ter constituído um apoio fundamental, valorizando-se a colaboração, enquanto agente potenciador da tomada de decisão em contextos de incerteza e de complexidade da prática docente. Este relatório de estágio configura-se como mais uma oportunidade de autoconsciência e de reflexão relativamente ao processo de construção da identidade profissional. O constante progresso do mundo atual, as dificuldades sentidas e os obstáculos ultrapassados reforçam a ideia de que o processo de formação será sempre ávido de uma permanente atualização.

Relatório de estágio

No presente relatório é explanado o desenvolvimento profissional da formanda durante a prática pedagógica supervisionada em Educação Pré- Escolar (com crianças dos três aos seis anos) e na prática pedagógica supervisionada no 1.º Ciclo do Ensino Básico (com um grupo do 3.º ano). Neste documento, a formanda procurou descrever, analisar e refletir acerca da sua prática, evidenciando o seu desenvolvimento e dificuldades sentidas e as potencialidades do trabalho cooperativo e colaborativo. Durante as práticas pedagógicas supervisionadas a formanda mobilizou a metodologia de investigação-ação, com as suas etapas inerentes (observação, planificação, ação, avaliação e reflexão), o que possibilitou o seu desenvolvimento pessoal e profissional, ao ser desenvolvida de forma cíclica e continuada e articulando-se com a estratégia do portefólio de formação. O portefólio de formação, desenvolvido no percurso dos estágios, possibilitou a reflexão crítica por parte da formanda acerca do contexto e atividades propostas, bem como a observação e reflexão acerca do seu próprio desenvolvimento. Assim, esta formação inicial de docentes fomentou a aquisição e mobilização de competências e conhecimentos científicos, pedagógicos e didáticos, basilares para o desempenho proficiente da prática docente. Efetivamente as práticas pedagógicas supervisionadas possibilitaram à formanda a mobilização de uma postura investigativa e reflexiva, promotoras do desenvolvimento de competências e conhecimentos profissionais fundamentais e melhoria gradual da sua prática. Ressalva-se, no entanto, a importância da formação contínua da formanda, através da mobilização das características da metodologia de investigação-ação visando