Aprendizagens algébricas e o desenvolvimento do pensamento algébrico em alunos do 8º ano

A todos os alunos deve ser proporcionada uma aprendizagem da álgebra que promova o desenvolvimento da linguagem e do pensamento algébrico, no entanto este é um dos temas da matemática relativamente ao qual os alunos continuam a apresentar muitas dificuldades. Este estudo tem como objetivo compreender como os alunos de 8.º ano aprendem álgebra e, em particular, como desenvolvem o seu pensamento algébrico. Tendo em conta a complexidade deste objetivo, houve a necessidade de centrar o estudo em duas questões: (a) Que dificuldades manifestam os alunos na aprendizagem da álgebra? (b) De que forma a atividade matemática do aluno pode influenciar a aprendizagem da álgebra e o desenvolvimento do pensamento algébrico? A investigação seguiu uma metodologia qualitativa, no paradigma interpretativo, e incide no trabalho desenvolvido pelos alunos de uma turma de 8.º ano da qual a investigadora é professora. A recolha de dados baseou-se na observação direta dos comportamentos dos alunos, que foram registados através de anotações, da gravação de áudio e vídeo de algumas aulas e, ainda, em documentos produzidos pelos alunos. Procurou-se evidenciar os momentos onde ocorreram as principais aprendizagens e o desenvolvimento do pensamento algébrico. A experiência decorre ao longo do desenvolvimento dos tópicos de Funções e Equações e baseia-se na aplicação de um diversificado número de tarefas. As propostas de trabalho escolhidas pretendem proporcionar aos alunos experiências significativas para a aprendizagem da álgebra, promover o trabalho em grupo e a discussão na turma. Os resultados mostram que é necessário compreender as dificuldades que os alunos apresentam na álgebra, para lhes poder proporcionar uma aprendizagem contextualizada e com significado. Ao longo deste estudo foram muitas as dificuldades apresentadas pelos discentes, mas também se verificaram aprendizagens algébricas significativas que contribuíram para o desenvolvimento da linguagem e do pensamento algébrico nos mesmos.

DEMO models based automatic workflow process generation

Nowadays, more than half of the computer development projects fail to meet the final users' expectations. One of the main causes is insufficient knowledge about the organization of the enterprise to be supported by the respective information system. The DEMO methodology (Design and Engineering Methodology for Organizations) has been proved as a well-defined method to specify, through models and diagrams, the essence of any organization at a high level of abstraction. However, this methodology is platform implementation independent, lacking the possibility of saving and propagating possible changes from the organization models to the implemented software, in a runtime environment. The Universal Enterprise Adaptive Object Model (UEAOM) is a conceptual schema being used as a basis for a wiki system, to allow the modeling of any organization, independent of its implementation, as well as the previously mentioned change propagation in a runtime environment. Based on DEMO and UEAOM, this project aims to develop efficient and standardized methods, to enable an automatic conversion of DEMO Ontological Models, based on UEAOM specification into BPMN (Business Process Model and Notation) models of processes, using clear semantics, without ambiguities, in order to facilitate the creation of processes, almost ready for being executed on workflow systems that support BPMN.

FXBus: uma aplicação móvel para combater a ansiedade de perder o autocarro

Os utilizadores de transportes públicos enfrentam dificuldades no seu dia-a-dia quando usam o autocarro para deslocar-se. Essas dificuldades passam por atrasos pessoais, por enganos na consulta dos horários das carreiras, entre outros, resultando na perda do autocarro. Este trabalho consistiu no desenvolvimento de uma aplicação móvel para a plataforma Android, tendo como principal objectivo fornecer ao utilizador uma ferramenta leve, rápida e útil para utilizar quando se encontra em movimento. O público-alvo desta aplicação são os utilizadores de transportes públicos da empresa Horários do Funchal, que necessitam de realizar deslocações frequentes, e não têm acesso constante à internet, dentro e fora de casa. Realizou-se uma pesquisa, através de um inquérito divulgado nas redes sociais, aos utilizadores de transportes públicos e, posteriormente, utilizou-se essa pesquisa no processo de brainstorming para construir as ideias para as funcionalidades da aplicação. Também se pesquisaram por outras aplicações com objectivos semelhantes e compararam-se essas com a aplicação desta dissertação. Posteriormente, implementou-se o primeiro protótipo e realizaram-se mais testes com novos utilizadores, que usaram a aplicação no seu dia-a-dia. Após se terem corregido os erros encontrados pelos utilizadores na aplicação, lançou-se uma versão beta online no mercado da Google Play. Os resultados obtidos com esta aplicação comprovam não só que existe a necessidade de uma aplicação destas no mercado, mas também permitiram ainda recolher dados sobre melhoramentos que podem ser feitos na mesma. Ao desenvolver esta aplicação pôde-se compreender as necessidades e as limitações que são impostas pelo cliente, como também colocar em prática os conhecimentos adquiridos ao longo do curso.

Gestform mobile: aplicação web mobile para gestão de formação

O presente relatório tem por objectivo apresentar e descrever de forma detalhada o projecto “Gestform Mobile – Aplicação Web Mobile para Gestão de Formação”, realizado no âmbito do estágio curricular de fim de curso, do Mestrado Integrado em Engenharia Informática, da Universidade da Madeira. O projecto decorreu na empresa Proinov – Consultoria em Gestão, Formação e Multimédia., de 9 de Fevereiro de 2009 a 31 de Julho de 2010. A Proinov venceu o prémio Madeira Inovação Empresarial 2007/2008, com o “Gestform”. O Gestform é uma ferramenta desenvolvida para gestão de Processos de Formação, baseado na Web e pode ser acedida por todos os intervenientes (formadores, formandos, administradores, etc.) via Internet. Com o avançar das tecnologias móveis, surgiu a necessidade de estender o Gestform para uma versão mobile. Pretendeu-se com este estágio criar a versão mobile pretendida pela Proinov, vocacionada apenas para os formadores e formandos. Com a realização deste projecto consegue-se responder aos objectivos enunciados, particularmente em relação à componente realizada neste estágio. Com a criação de uma aplicação mobile, é possível aceder à Área dos Formandos e dos Formadores em qualquer lugar. É um sistema muito vantajoso pois permite realizar as tarefas simples de forma generalizada, a partir de qualquer dispositivo móvel com acesso à internet.

Sistema de gestão de rondas: aplicação android para empresas de segurança privada

Este é um relatório submetido como requisito parcial, para obtenção de grau de mestre em Engenharia Informática pela universidade da Madeira, em parceria com o Miti (Madeira Interactive Technologies Institute) e teve como base, o desenvolvimento de uma aplicação para equipamentos móveis com sistema operativo android. O objetivo principal foi, criar uma aplicação alternativa aos atuais sistemas existentes, para gestão e controlo de inspeções de segurança, efetuadas por funcionários de empresas de segurança privada (vigilantes) a instalações de clientes, atividade denominada por rondas. O principal problema encontrado e para o qual pretendia ser encontrada uma solução, não foi a falta de um sistema deste tipo, pois existem vários no mercado, mas sim, o elevado custo de aquisição dos atuais sistemas, aliado ao facto das suas limitações em termos de funcionalidades disponibilizadas tendo em conta esse elevado custo, e ainda a utilização de um equipamento dedicado e limitado exclusivamente a essa função. Conseguiu ser encontrada uma alternativa viável, versátil e prática, que para além de ser mais users friendly (termo utilizado para aplicações desenvolvidas tendo como foco o seu utilizador), disponibiliza aos seus utilizadores uma variedade de novas funcionalidades. Trata-se de uma alternativa muito mais económica mas igualmente eficaz, cumprindo assim o seu objetivo principal. Dadas as restrições temporais para o desenvolvimento deste projeto, são dadas no final deste documento, algumas ideias para uma possível evolução deste sistema, no sentido de o tornar ainda mais inovador.

Avaliação do risco de galgamento de estruturas portuárias: o caso do Porto de Ponta Delgada (Açores, Portugal)

A análise do galgamento de estruturas portuárias não só é importante para a avaliação da segurança de bens, pessoas e equipamentos e das atividades junto a elas desenvolvidas, como também a nível económico e financeiro. A finalidade deste trabalho é a aplicação da metodologia desenvolvida pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) para a avaliação do risco de galgamento de estruturas portuárias ao Porto de Ponta Delgada, Açores, num período de dois anos (2011 e 2012), para cinco secções nele enquadradas. A metodologia desenvolvida ao longo desde trabalho apresenta como componentes essenciais a caraterização da agitação marítima a que estão sujeitas as secções em estudo e o cálculo do caudal médio de galgamento por metro linear de estrutura. Estas duas variáveis, inicialmente estudadas e indispensáveis neste trabalho, são obtidas com base em dados de agitação marítima em águas profundas fornecidas pelo modelo regional de previsão de agitação WAVEWATCH III, que, acoplado ao modelo espetral SWAN e ao modelo de declive suave DREAMS, permite a obtenção da agitação marítima incidente na entrada do porto e no seu interior, respetivamente. Os resultados do modelo SWAN são validados mediante uma comparação com dados medidos in situ pela boia ondógrafo localizada ao largo da zona em estudo. Os parâmetros de agitação marítima obtidos para as cinco secções em análise permitem determinar o caudal médio de galgamento, com recurso à ferramenta NN_OVERTOPPING, baseada em redes neuronais.Em seguida, como resultado da combinação entre os valores de probabilidades e de consequências associadas, quando ultrapassado um determinado caudal médio de galgamento admissível anteriormente estabelecido para cada zona em estudo, é obtido um grau de risco de galgamento para cada zona analisada, o que permite criar um mapa de risco que servirá de informação para o planeamento de operações e de futuras intervenções nessa envolvente.

Caracterização e quantificação de resíduos de construção e demolição na Região Autónoma da Madeira

Esta dissertação foi desenvolvida tendo como objetivo principal quantificar e qualificar a produção dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD) na Região Autónoma da Madeira (RAM). Estes resíduos são provenientes de atividades de construção civil, nomeadamente de obras de construção, reconstrução, ampliação, alteração, conservação e demolição e da derrocada de edificações. Os RCD devem ser, sempre que possível, reduzidos, reutilizados e/ou reciclados (3 R’s). Caso não seja exequível a aplicação direta em obra de um dos 3 R’s, estes deverão ser encaminhados para um operador de gestão licenciado com o intuito de os valorizar e/ou eliminar. Uma das opções mais usuais de eliminação de resíduos na RAM é a deposição legal em aterro. No entanto, ainda há resíduos que têm como destino a deposição não controlada, causando a degradação geral do ambiente da Região. Neste trabalho foram identificados os vários operadores de gestão de resíduos presentes na Região Autónoma da Madeira e quais os destinos finais de cada resíduo, classificado por código de acordo com a Lista Europeia de Resíduos (LER), segundo a Portaria n.º209/2004, de 3 de março. A informação da quantidade dos resíduos encaminhados para os operadores licenciados é transmitida, anualmente, à Direção Regional do Ordenamento do Território e Ambiente (DROTA), sendo possível determinar a tipologia e a quantidade de resíduos recebidos com respetivo destino final. Foi analisada bibliografia nacional e internacional sobre RCD com o objetivo de selecionar indicadores, em kg/m2 (quantidade de resíduos produzidos por área bruta de construção/demolição), mais ajustados às caraterísticas do edificado regional e respetivos processos construtivos. Da comparação entre os valores estimados de RCD produzidos com a quantidade de resíduos recebidos pelos operadores licenciados na RAM, foi possível estimar as quantidades recicladas e reutilizadas em obra e/ou depositadas ilegalmente. O resíduo estudado mais produzido foi o referente ao código LER 170107. Foi ainda, estimado um intervalo de produção total de RCD para a RAM, situado entre 93 e 507 kg/ano/habitante.

Quebramares portugueses (Madeira e Porto Santo): inventário e análise comparativa de soluções

A presente dissertação visa a elaboração de um inventário relativo aos quebramares portuários construídos na Região Autónoma da Madeira (RAM), complementado por uma análise comparativa das soluções adotadas. Outro dos objetivos passa pela recolha de elementos que possam revelar-se importantes contributos para futuros desenvolvimentos académicos nesta área da engenharia na UMa. Numa primeira fase, procedeu-se à identificação de todos os quebramares portuários e à análise das condições locais. Efetuou-se, a posteriori, um registo fotográfico de modo a poder enquadrá-los geograficamente na região. Numa segunda fase, elaborou-se uma base de dados com a informação recolhida dos vários quebramares identificados, que serviu de termo comparativo para a análise que se seguiu. Foi elaborada uma análise das secções transversais dos respetivos quebramares e identificadas as diferentes tipologias adotadas, com incidência na construção dos mantos resistentes, constituídos por enrocamento ou por utilização de blocos artificiais de betão. Por último, foi realizada uma comparação entre os diferentes modelos de quebramares portuários por tipologia e função. De referir que, para cada caso em particular não existe apenas uma solução e a sua escolha é determinada pela conjugação de diferentes fatores, económicos, materiais e operacionais. A seleção da solução mais adequada é em grande parte condicionada pela função que a mesma irá desempenhar bem como pelas características do local de implantação da obra. Realiza-se, assim, uma análise às diferentes soluções de quebramares portuários da RAM com o intuito de avaliar as melhores condições da sua aplicabilidade.

A avaliação da resolução de problemas

Esta investigação teve como objetivo, compreender como é que a avaliação da resolução de problemas contribui para melhorar a aprendizagem da resolução de problemas. A dificuldade na resolução de problemas é de facto um fenómeno mundial com uma extensão considerável em termos cronológicos. Tendo-se escrito muito acerca deste assunto, a verdade é que continua a colocar muitos pontos de interrogação, no que concerne aos métodos e estratégias para ultrapassar este problema. Combinar a avaliação com a resolução de problemas nem sempre é fácil. A resolução de problemas é muito importante para que se cinja a uma visão simplista, temos que perceber que esta se reveste de uma oportunidade para alargar e diversificar os instrumentos de avaliação. Para além disso, permite que os alunos com dificuldades se envolvam ativamente com os seus colegas, numa busca cooperativa pela solução do problema, beneficiando assim ambas as partes. No sentido de verificar o acima referido, os alunos foram colocados em grupos e foi-lhes proposto uma ficha de trabalho de problemas. Os problemas propostos foram os mais diversificados possíveis, no sentido de apelar aos vários tipos de raciocínio e estratégias. Para este estudo foi escolhida uma turma do 5º ano com alunos com bons resultados em matemática e outros com dificuldades. No que concerne à metodologia de investigação, optou-se pela qualitativa e descritiva, com uma pequena nuance quantitativa para consubstanciar o estudo.

Aprender a ser crítico com a matemática: educação matemática crítica na sala de aula

A educação é uma práxis social presente em diferentes lugares e instantes da vida em sociedade. A Educação Matemática pretende contribuir para o total desenvolvimento de conhecimentos e de competências nos indivíduos de forma a torná-los cidadãos críticos, responsáveis e autónomos, capazes de participarem livre e ativamente na sociedade. Este estudo teve por objetivo compreender como é que a Educação Matemática Crítica contribui para formar alunos participativos, críticos e responsáveis, capazes de analisar, perceber e desmistificar algumas situações do nosso quotidiano, por exemplo promoções e publicidades, presentes na nossa sociedade. Sendo este problema definido de forma global, surge a necessidade de o fracionar em duas questões: 1) como pode a Educação Matemática Crítica contribuir para o “empowerment1” dos alunos com a matemática?; 2) como pode a Educação Matemática Crítica contribuir para que os alunos desenvolvam competências matemáticas e sociais que lhes permita analisar, perceber e desmistificar situações do dia a dia? 1 A noção de “empowerment” está discutida no capítulo II deste trabalho. Para analisar/discutir estas questões, escolheu-se uma metodologia de investigação de natureza qualitativa, em que a principal agente de recolha de dados foi a investigadora e que a mesma foi feita no ambiente natural de sala de aula. Adotou-se, ainda como método, a observação participante. É importante referir que os documentos de análise são constituídos pelos trabalhos escritos dos alunos, onde importou mais o processo que propriamente o resultado final. A tarefa apresentada aos alunos teve por base um panfleto publicitário sobre promoções de uma rede de hipermercados, de maneira a promover uma análise crítica, por parte dos alunos, desta situação aliada a várias competências transversais e de conteúdos como a proporcionalidade direta: percentagens e regra de três simples, próprios do programa da disciplina de matemática. Da observação feita, verificou-se que os alunos, ao analisarem criticamente a situação proposta, enveredaram por duas perspetivas: numa primeira fase sobre o que dizia o seu entendimento (senso comum) e, após debate em grande grupo, tendo em conta a matemática. Os resultados do estudo mostraram que é possível desenvolver uma prática pedagógica que valorize os aspetos da Educação Matemática Crítica, isto é, permite iv aprofundar os saberes matemáticos e ampliar o espírito crítico nos alunos permitindo-lhes participar livre e ativamente na sociedade de que fazem parte.

Potencial solar dos edifícios públicos da RAM

As energias renováveis têm sido cada vez mais a alternativa encontrada para substituir o uso dos combustíveis fósseis na produção de energia. Neste contexto, surge a oportunidade de realizar um estudo sobre o “Potencial Solar dos Edifícios Públicos da RAM” como objeto de trabalho desta tese de Mestrado em Engenharia de Telecomunicações e Redes de Energia (METRE). Pretende-se que este estudo sirva para impulsionar o investimento nesta área por parte dos decisores regionais, dotando-os de um estudo do potencial de produção de energia solar nos edifícios públicos da RAM. Através de estudos desenvolvidos pelo LREC, ERAMAC - Maximização da Penetração das Energias Renováveis e Utilização Racional da Energia nas Ilhas da Macaronésia, e do Joint Research Centre (JRC), contendo dados do Instituto Meteorológico (IM), da Agência Regional da Energia e Ambiente da Região Autónoma da Madeira (AREAM), do LREC e do World Meteorological Organization (WMO), avaliou-se a radiação solar na RAM, através de tabelas e mapas de radiação solar, contendo a radiação solar global diária média mensal e média anual. Posteriormente fez-se uma análise da oferta do mercado atual de painéis fotovoltaicos (PV) em termos de eficiência, distinguindo as várias gerações de tipos de painéis introduzidos no mercado. Foram realizadas várias pesquisas em diversas áreas de energias renováveis e tecnologias existentes para, posteriormente, se realizar uma seleção e introspeção da informação essencial ao tema de forma a definir-se a fase de desenvolvimento desta tese. Com o auxílio da ferramenta computacional Quantum GIS, foram identificados alguns edifícios públicos com a dimensão e exposição solar apropriada para a colocação de sistemas solares nos mesmos. De seguida, foi realizado uma análise do preço pago/recebido por kWh consumido/produzido e cinco casos de estudos, nos quais foram focados os diferentes impactos de várias tecnologias solares nos prédios públicos da RAM, avaliando financeiramente os custos e retorno do investimento na aplicação destas tecnologias em cada caso, através das ferramentas computacionais, SolTerm e RETScreen. Finalmente retirou-se as respetivas conclusões acerca das opções tomadas, por exemplo, na escolha das tecnologias solares a implementar, os seus custos, o retorno do investimento, preços dos painéis fotovoltaicos, entre outros.

Predicting and breaking sedentary behaviour at work

This thesis aimed at designing and developing a system that can a) infer individuals’ need for a break from sedentary behaviour in the workplace, and b) persuade them to take a break through the use of different techniques from persuasive psychology. We postulated three variables, namely, individuals’ posture, stress levels and involvement in their computer mediated activity. We developed and field-studied a system that could infer these using a web camera and a key presses and mouse clicks log. We found that the system could predict posture from viewing depth and stress from the movement detected. We then created a general formula that predicts individuals’ need for a break using only the posture and stress predictors. Once the first objective was set, we built and field-studied a system that used three ways to communicate a recommendation for a break to a user: implicit, just-in time and ambient feedback. The implicit feedback was operationalized through changes in the users’ computer wallpaper that provided subtle visual cues. The just-in time feedback employed prompting at the bottom right side of the user’s screen. In addition, we implemented an intuitive behind-screen interaction technique where people can snooze a notification using simple gestures. The ambient feedback mechanism employed an origami sculpture sitting on the user’s desk. This prototype was continuously reflecting the user’s posture and performed rhythmic movements when to recommend breaks. A field study demonstrated the overall success of the system, with 69% of the break recommendations received by users were accepted. The study further revealed the strengths and weaknesses of the three persuasive mechanisms.

Disponibilidades hídricas da Ilha da Madeira

Os recursos hídricos subterrâneos constituem a principal fonte de abastecimento na Madeira, ilha com cerca de 240500 habitantes. A captação faz-se através de galerias, túneis, furos e do aproveitamento de nascentes. O volume anual de recursos subterrâneos consumido no abastecimento público, indústria, rega e produção de energia é de 185 000 000 m3. A recarga ocorre predominantemente nas zonas altas e planas da ilha. A parcela de recarga proveniente da chuva não é suficiente para manter as condições observadas no aquífero de base, sendo a recarga complementada por água proveniente dos nevoeiros retida pela vegetação. O modelo que melhor traduz a variação da precipitação com a altitude é uma regressão quadrática. O escoamento ocorrido na rede hidrográfica é consequência directa da precipitação mas também das reservas subterrâneas e do escoamento hipodérmico. O modelo hidrogeológico proposto para a ilha prevê a existência de aquíferos suspensos em altitude, relacionados com níveis impermeáveis; um aquífero de base com características distintas em função dos complexos vulcânicos; e aquíferos compartimentados por filões subverticais que atravessam intensamente o edifício vulcânico.