A utilização da calculadora gráfica no estudo das funções trigonométricas

As novas tecnologias, nomeadamente a calculadora gráfica, têm um papel fundamental no ensino da Matemática. A sua utilização possibilita mudanças importantes no processo de ensino/aprendizagem. Todavia, é questionável até que ponto o uso da calculadora é perspetivado de forma a desenvolver o conhecimento e o raciocínio dos alunos. Assim, o objetivo principal desta investigação é analisar o modo como os alunos utilizam a calculadora gráfica e aferir da qualidade das suas aprendizagens, nomeadamente no conteúdo das funções trigonométricas do programa do ensino secundário de Matemática. O estudo segue uma metodologia qualitativa, na modalidade de estudo de caso, recorrendo a uma abordagem instrumental baseada na teoria da atividade, pretendendo-se compreender as questões relacionadas com a aprendizagem dos alunos e a utilização da calculadora, ou seja, perceber como os alunos utilizam as calculadoras gráficas e, posteriormente, a partir desse uso, refletir acerca das suas aprendizagens em diferentes representações matemáticas. São feitos estudos de caso interpretativos de tarefas realizadas por estudantes, com o intuito de compreender o uso que estes fazem da calculadora gráfica. Para tal, são usados como instrumentos de recolha de dados, a observação e a gravação de processos utilizados pelos alunos na realização de tarefas. Para esta investigação, realizou-se uma contextualização teórica do papel das ferramentas computacionais na educação, abordando as práticas associadas ao uso da calculadora gráfica, tendo em conta as orientações metodológicas dos programas de Matemática, estudando-se a trigonometria do ponto de vista das diferentes representações e da realização de tarefas, atribuindo especial ênfase aos conteúdos programáticos do 11º ano do ensino secundário relacionados com funções trigonométricas. Com a análise dos dados recolhidos, constata-se que existem técnicas que são comummente aceites, mas carecem de um suporte teórico que permita uma eficaz utilização dos meios tecnológicos. As resoluções que os alunos fazem das tarefas fornecidas pelos professores dependem muito de como os enunciados encaminham os processos de uso da calculadora gráfica, facilitando consequentemente a aprendizagem de uma forma mais ativa e assertiva.

Aprendizagem das funções e sistemas de equações no 8.º ano com recurso à calculadora gráfica

Este estudo, realizado no 8.º ano de escolaridade, tem como principal objetivo compreender como a calculadora gráfica medeia a aprendizagem das Funções e dos Sistemas de Equações. Foca-se na aprendizagem que os alunos fazem destes conceitos, na relação que estabelecem entre as várias representações e no modo como utilizam a calculadora gráfica na realização das tarefas propostas. Ao longo deste estudo, procura-se responder às seguintes questões: Como é que os alunos usam a calculadora gráfica na resolução de tarefas que envolvem Funções e Sistemas de Equações? Como é que os alunos integram o uso de diferentes representações do conceito de Função? Qual o papel deste artefacto enquanto mediador das aprendizagens? Far-se-á o enquadramento teórico baseado na literatura de referência, no que respeita ao processo de apropriação da calculadora gráfica por parte dos alunos; à álgebra e ao pensamento algébrico; às Funções e diferentes representações; aos Sistemas de Equações; à calculadora gráfica; ao papel do professor; às tarefas e à modelação matemática. Seguiu-se uma metodologia de investigação de natureza qualitativa, baseada num estudo de caso referente a alunos com desempenhos académicos distintos. A recolha de dados foi baseada na observação de aulas, nos registos escritos pelos alunos e na análise dos procedimentos recolhidos das calculadoras gráficas ao longo da realização das tarefas propostas. A investigadora assumiu, essencialmente, o papel de observadora participante. Da análise dos dados pode constatar-se que no seu trabalho com Funções e Sistemas de Equações, os alunos, optam muitas vezes pelo uso da calculadora gráfica, nomeadamente em questões relacionadas com a representação gráfica, no entanto, conseguem usar de forma eficaz as várias representações. As conclusões alcançadas apontam sobretudo para uma forma diferente de olhar estes temas quando a abordagem é feita através de várias representações com recurso à calculadora gráfica. Esta ferramenta, além de ser utilizada de diferentes modos, desempenhou um papel fundamental como mediadora das aprendizagens desenvolvidas.

A piezoelectric based energy harvester interface for a CMOS wireless sensor IC

In this thesis a piezoelectric energy harvesting system, responsible for regulating the power output of a piezoelectric transducer subjected to ambient vibration, is designed to power an RF receiver with a 6 mW power consump-tion. The electrical characterisation of the chosen piezoelectric transducer is the starting point of the design, which subsequently presents a full-bridge cross-coupled rectifier that rectifies the AC output of the transducer and a low-dropout regulator responsible for delivering a constant voltage system output of 0.6 V, with low voltage ripple, which represents the receiver’s required sup-ply voltage. The circuit is designed using CMOS 130 nm UMC technology, and the system presents an inductorless architecture, with reduced area and cost. The electrical simulations run for the complete circuit lead to the conclusion that the proposed piezoelectric energy harvesting system is a plausible solution to power the RF receiver, provided that the chosen transducer is subjected to moderate levels of vibration.

Desenvolvimento de uma interface de visualização de conectividade cerebral usando realidade virtual e controlo por gestos

A presente dissertação foi desenvolvida em colaboração com o Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica(IBEB/FCUL)

Desenvolvimento de um tradutor de Língua Gestual Portuguesa

O presente projeto que aqui se apresenta ganhou o concurso “Passaporte para o Empreendedorismo”

Proposta para uma Harmonização Gráfica da Toponímia da Comuna de Ondjiva: Aldeias, Bairros e Ruas

A variação gráfica apresentada por vários topónimos e a escassez de obras que descrevam a problemática da Toponímia da comuna de Ondjiva, município do Kwanyama, Província do Kunene, sul de Angola, levam-nos a proceder a este estudo cujo objectivo consiste em propor uma harmonização da Toponímia local. Para tal, fizemos uma análise dos aspectos gramaticais da língua Oshikwanyama e dos referidos topónimos. A sua relevância consiste no facto de poder esclarecer a problemática da toponímia da região, apresentando subsídios teóricos, práticos e metodológicos que possam contribuir para ultrapassar a questão de variações ortográficas que vários topónimos apresentam e suprir a escassez de ferramentas de consulta sobre a questão. De igual modo, apresentamos uma proposta de construção de uma base de dados toponímica na Administração Municipal do Kwanyama (AMK).

EDP inovcity pilot study proposal: A set-top box interface

In this work I propose an additional test to be implemented in EDP’s residential electricity use feedback trials, under InovCity’s project scope. The proposed product to be tested consists of an interface between the smart meter and the television, through a set-top box. I provide a theoretical framework of the importance of feedback, an analysis of results from past studies involving smart metering, and a detailed description of my proposal. The results of a self-developed questionnaire related to the proposal and segmentation issues are also analyzed. Finally, general conclusions are drawn and potential future improvements and challenges are presented.

A calculadora gráfica na promoção da escrita matemática na aprendizagem de modelos contínuos não lineares: um estudo com alunos do 11.º ano de Matemática B

Relatório de estágio de mestrado em Ensino de Matemática no 3.º Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário

Multifunctional converter to interface renewable energy sources and electric vehicles with the power grid in smart grids context

This paper proposes a multifunctional converter to interface renewable energy sources (e.g., solar photovoltaic panels) and electric vehicles (EVs) with the power grid in smart grids context. This multifunctional converter allows deliver energy from the solar photovoltaic panels to an EV or to the power grid, and exchange energy in bidirectional mode between the EV and the power grid. Using this multifunctional converter are not required multiple conversion stages, as occurs with the traditional solutions, where are necessary two power converters to integrate the solar photovoltaic system in the power grid and also two power converters to integrate an off-board EV battery charger in the power grid (dc-dc and dc-ac power converters in both cases). Taking into account that the energy provided (or delivered) from the power grid in each moment is function of the EV operation mode and also of the energy produced from the solar photovoltaic system, it is possible to define operation strategies and control algorithms in order to increase the energy efficiency of the global system and to improve the power quality of the electrical system. The proposed multifunctional converter allows the operation in four distinct cases: (a) Transfer of energy from the solar photovoltaic system to the power grid; (b) Transfer of energy from the solar photovoltaic system and from the EV to the power grid; (c) Transfer of energy from the solar photovoltaic system to the EV or to the power grid; (d) Transfer of energy between the EV and the power grid. Along the paper are described the system architecture and the control algorithms, and are also presented some computational simulation results for the four aforementioned cases. It is also presented a comparative analysis between the traditional and the proposed solution in terms of operation efficiency and estimated cost of implementation.

Predictive control of a current-source inverter for solar photovoltaic grid interface

Solar photovoltaic systems are an increasing option for electricity production, since they produce electrical energy from a clean renewable energy resource, and over the years, as a result of the research, their efficiency has been increasing. For the interface between the dc photovoltaic solar array and the ac electrical grid is necessary the use of an inverter (dc-ac converter), which should be optimized to extract the maximum power from the photovoltaic solar array. In this paper is presented a solution based on a current-source inverter (CSI) using continuous control set model predictive control (CCS-MPC). All the power circuits and respective control systems are described in detail along the paper and were tested and validated performing computer simulations. The paper shows the simulation results and are drawn several conclusions.

Three-phase current-source shunt active power filter with solar photovoltaic grid interface

This paper presents the proposal of a three phase current source shunt active power filter (CS-SAPF) with photovoltaic grid interface. The proposed system combines the compensation of reactive power and harmonics with the injection of energy from a solar photovoltaic array into the electrical power grid. The proposed equipment presents the advantage of giving good use to the current source inverter, even when the solar photovoltaic array is not producing energy. The paper describes the control system of the CS SAPF, the energy injection control strategy, and the current harmonics and power factor compensation strategy. Simulation results to assess the performance of the proposed system are also presented.

Comportamento de painéis de alvenaria reforçados com FRCM sujeitos a ações no plano: Estudo da interface

O presente trabalho dedica-se à caracterização do comportamento de modelos de alvenaria reforçada com FRCM (fiber reinforced cementitious matrix) quando sujeitos a ações que atuam no plano da parede. O sistema de reforço, composto por uma camada de argamassa cimentícia reforçada com uma malha de CFRP (carbon fiber reinforced polymer), foi aplicado a modelos de alvenaria de tijolo furado. Considerando a importância da interface entre a camada de reforço e o substrato para a eficiência do sistema de reforço, procedeu-se à caracterização do comportamento mecânico da interface por intermédio de ensaios de corte direto, com os quais foi possível definir as superfícies de cedência e de rotura da interface. Os resultados obtidos permitiram a quantificação dos parâmetros que caracterizam a interface entre o material cerâmico e uma argamassa do tipo PFRM (polypropylene fibre reinforced mortar) quando sujeita a cargas de corte combinadas com cargas normais à interface. Através de expressões analíticas e do critério de rotura de Mohr-Coloumb foi analisada a adequação de um critério baseado numa aproximação linear, aos dados obtidos experimentalmente.

The human eye as human-machine interface

Eye tracking as an interface to operate a computer is under research for a while and new systems are still being developed nowadays that provide some encouragement to those bound to illnesses that incapacitates them to use any other form of interaction with a computer. Although using computer vision processing and a camera, these systems are usually based on head mount technology being considered a contact type system. This paper describes the implementation of a human-computer interface based on a fully non-contact eye tracking vision system in order to allow people with tetraplegia to interface with a computer. As an assistive technology, a graphical user interface with special features was developed including a virtual keyboard to allow user communication, fast access to pre-stored phrases and multimedia and even internet browsing. This system was developed with the focus on low cost, user friendly functionality and user independency and autonomy.

O ensino e a aprendizagem das funções racionais com a calculadora gráfica: uma experiência com alunos do 11ºano

Relatório de estágio de mestrado em Ensino de Matemática no 3.º Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário