Atividades investigativas: abordagem investigativa na aprendizagem da matemática

Este trabalho surge no âmbito do Mestrado no Ensino da Matemática no 3º Ciclo do Ensino Básico e Secundário, lecionado na Universidade da Madeira no ano letivo de 2011/2012 e tem como objetivo, estudar a prática das atividades investigativas em contexto de sala de aula e assim compreender de que forma estas contribuem para a aprendizagem da matemática. Uma vez que o ensino baseado na mecanização de conceitos pode inibir o desenvolvimento do pensamento dos alunos, como contribuir para uma atitude negativa em relação a esta disciplina, consideramos pertinente a realização deste estudo, onde as atividades de investigação constituem uma ferramenta matemática fundamental para a aquisição e desenvolvimento do espírito crítico, tão necessário na sociedade em que estão inseridos. Faremos em primeiro lugar, uma abordagem teórica, onde se identifica o conceito e os objetivos deste tipo de atividades, passando então para o estudo particular da aplicação destas atividades nas turmas lecionadas no referido ano letivo. Centramo-nos sobretudo no aluno, como agente ativo da sua própria aprendizagem e no professor, como um agente de inovação curricular, onde o seu trabalho se baseia numa abordagem metodológica inovadora do ensino-aprendizagem.

Spatio-temporal variation in seed production in three Euphorbia species and the role of animals on seed fate

Comparative studies on the reproductive biology of co-occurring related plant species have provided valuable information for the interpretation of ecological and evolutionary phenomena, with direct application in conservation management of plant populations. The aims of this thesis were to identify the causes of pre-dispersal reproductive losses in three Euphorbia species (the Mediterranean E. characias and the narrow endemics E. pedroi and E. welwitschii) and evaluate the variation of their effects in time, space and between individuals and species. Furthermore, we intended to study elaiosomes’ fatty acid profiles for the three Euphorbia and assess the role played by the elaiosome in ant attraction. Finally, we aimed to identify the major seed dispersal agents for each Euphorbia species in each site and study differences in short term seed fate due to differences in ant behaviour. The results indicated that intact seed production differed significantly between the three Euphorbia, mostly due to differences in cyathia production. Losses to pre-dispersal seed predators were proportionately larger for the endemic species which also suffered higher losses resulting in flower, fruit (in E. welwitschii) and seed abortion (in E. pedroi). The elaiosomes of E. pedroi are poor in fatty acids and for this reason seeds of this species were removed in lower proportion by mutualistic dispersers than those of their congeners, being more prone to seed predation. Two larger ant species – Aphaenogaster senilis and Formica subrufa – were responsible for a larger percentage of removals with seeds being transported at larger distances and being discarded in the vicinity of their nests following elaiosome removal. Our results highlight the role of insect-plant interactions as major determinants of seed survival for the three study plants and call for the need to include more information on insect-plant interactions in plant conservation programmes.

Coordenação de projetos em edifícios de alvenaria estrutural

A engenharia estrutural em Portugal está em parte circunscrita às soluções em betão armado e às estruturas metálicas, facto que se deve ao domínio das técnicas construtivas associadas a essas soluções e à aceitação que têm perante a comunidade em geral. Nessa perspetiva, desenvolveu-se o presente estudo, com o intuito de apresentar uma alternativa igualmente adequada, que, quando bem planeada desde a conceção, pode permitir uma redução significativa dos custos. Ao longo do presente estudo procura-se discutir as situações em que a alvenaria estrutural pode ser adotada e como desenvolver os trabalhos de coordenação de projeto de modo a preparar uma execução de obra rentável e com qualidade. Nesse sentido, numa fase inicial do documento apresenta-se a história da alvenaria estrutural e a forma como esta evoluiu ao longo do tempo e, posteriormente, discute-se o estado atual da alvenaria estrutural em Portugal. Dado o interesse que este tema poderá ter para os mercados da construção nacional e, particularmente regional, entendeu-se necessário o contacto direto com a obra, tendo sido realizada uma visita a França com o propósito de observar, no terreno, as técnicas construtivas que lhe estão associadas. Adicionalmente, tirou-se partido de informação recolhida em anterior deslocação ao Brasil, sendo que, os dois países referidos apresentam uma sólida tradição de utilização da alvenaria estrutural na edificação. Posteriormente aborda-se o conceito de projeto, de modo a introduzir o tema da coordenação de projetos em edifícios de alvenaria estrutural. Sendo a fase de coordenação essencial para o sucesso do projeto e para o aumento da produtividade e da rentabilidade do sistema, foi dada particular relevância às várias especialidades que compõem um projeto, o modo como se deve processar e tratar a informação a transmitir entre os responsáveis por cada um desses projetos, e os cuidados a ter na sua compatibilização. Como forma de agilizar e melhorar o processo de compatibilização, é proposto um conjunto de checklists, com os principais itens que devem ser sujeitos a análise por parte dos projetistas envolvidos.

Atividades investigativas na sala de aula: mudar metodologias

O presente trabalho surgiu da necessidade de compreender de que modo a inclusão de atividades de natureza investigativa (atividades de investigação ou atividades exploratórias) contribui para a aprendizagem matemática de alunos do secundário. Com este propósito foram formuladas as seguintes questões: Como age o aluno perante este tipo de atividade? Que tipo de conhecimentos mobiliza o aluno nestas atividades? e Que benefícios (para o aluno) são alcançados com este tipo de tarefa? O estudo envolveu os alunos de uma turma do décimo ano e três atividades que foram desenvolvidas ao longo do ano letivo. Estas atividades abrangem duas grandes áreas da Matemática: a geometria e as funções. Tendo em conta que os dados resultantes da aplicação das tarefas eram essencialmente constituídos por pormenores descritivos e de difícil tratamento estatístico, adotei para a sua análise uma abordagem de tipo qualitativo. Embora as atividades aqui apresentadas e desenvolvidas na sala de aula, tenham uma estrutura aberta, o seu grau de complexidade não é muito elevado, pelo que as considerei atividades de exploração. A última tarefa proposta é no entanto menos estruturada do que as duas primeiras, tendo constatado que nesta última alguns alunos alargaram as suas reflexões, o que lhes permitiu aprofundar a investigação. Os diversos materiais utilizados nas atividades tiveram um papel muito importante no desenvolvimento das mesmas e no surgimento de alguns processos matemáticos. Foi também constatado uma melhoria na autonomia dos alunos, à medida que se sucediam as tarefas e ainda a ocorrência de ligações entre diversos temas da Matemática de uma forma coerente e integrada.

Health in Madeira: a comprehensive study of aging, body composition, physical activity and functional fitness

Physical Activity (PA) and functional fitness (FF) are predictors of a healthy and independent lifestyle in older adults. The purpose of this study was: (1) to construct reference values for FF; (2) to describe sex- and age-related changes in FF, balance, gait, PA, body composition, and bone health/strength; and (3) to determine their variation and co-variation with respect to PA. This cross-sectional study included 401 males and 401 females aged 60-79 years old. FF was assessed using the Senior Fitness test and balance by the Fullerton Advance Balance scale (FAB). Gait parameters: gait velocity (GV), stride length (SL), cadence and gait stability ratio (GSR) were measured. Femoral strength index (FSI) and bone mineral density (BMD) of the total body, lumbar spine, hip region and total lean tissue mass (TLTM) and total fat mass (TFM) were determined by dual-energy x-ray absorptiometry-DXA. PA was assessed during face-to-face interviews using the Baecke questionnaire. Demographic and health history information were obtained by structured telephone interview. In both sexes, a significant main effect for age-group was found for FF parameters, balance scores, gait performances, TLTM and hip, LS and total BMD and FSI. Likewise there were significant main effects for age-group for total PA in women and sports related PA in men. Men scored significantly better than women in FF (except in upper- and lower-body flexibility), balance, GV, SL, GSR and had higher BMD and TLTM compared with women. Active subjects scored better in FF, balance, and gait than their average and non-active peers. PA and FF exerted only a minor influence in the differentiation of BMD and FSI among the elderly while constitutive factors like age, height, body mass, TLTM and TFM entered as the most significant contributors. This study gives scientific support to public policies at the community level, targeted to increase PA, FF and TLTM, thereby contributing to improved quality of life in older adults.

Gestão flexível do currículo rumo à diferenciação pedagógica. Contributos para a promoção de aprendizagens significativas: um estudo numa escola do 1º Ciclo do Ensino Básico da RAM

Nesta investigação aprofundamos, tanto quanto nos foi possível, os fundamentos pedagógicos conducentes a aprendizagens significativas, atribuindo especial relevância à diferenciação pedagógica alicerçada numa gestão flexível do currículo. Com este objetivo, para além da revisão da literatura e da subsequente sistematização de conhecimento que se imponha, lançámo-nos a um trabalho empírico com recurso a uma metodologia eminentemente qualitativa, numa sala de aula, duma escola do ensino básico da RAM, consubstanciando um estudo de caso com cariz etnográfico. Recolhemos dados diversificados provenientes de múltiplas fontes de informação, através de variadas técnicas de recolha de dados, que nos deram acesso a um conhecimento aprofundado da cultura de uma sala de aula, designadamente no que às metodologias pedagógicas diz respeito, procurando descortinar as estratégias de diferenciação pedagógica desenvolvida pela docente O processo vivenciado e os resultados obtidos permitem-nos assegurar que a docente estava a trilhar um caminho rumo à diferenciação pedagógica e à promoção de aprendizagens significativas para todos os alunos. Contudo, também reconhecemos potencialidades emergentes suscetíveis de serem ampliadas e fragilidades que requerem uma reflexão redobrada no sentido de possibilitar a reconfiguração de uma profissionalidade docente e de uma ação educativa cada vez mais qualificada, que permita fomentar ainda mais a progressão das aprendizagens para cada aluno. Trata-se de procurar respostas na edificação de uma profissão alicerçada na partilha e na colegialidade e de negar um ensino simultâneo que já deu provas da sua ineficácia, assumindo a complexidade do ato educativo, na interação com outros profissionais, com outras experiências e é com base neste pressuposto que desenvolvemos a presente investigação, não escondendo a pretensão de que este estudo venha a ser conhecido por um leque alargado de profissionais que ambicionam construir as respostas educativas mais adequadas aos alunos com quem trabalham.

New metallomolecular wires based on carbon-rich bridging systems: a systematic study

This dissertation presents and discusses the preparation of molecular wires (MW) candidates that would then be probed for electron transfer properties. These wires are bridged by 1,4-diethynylbenzene derivatives with alkoxy side chains with palladium and ruthenium metal complex termini. Characterization of these compounds was performed by usual spectroscopic techniques like 1H, 13C{1H} and 31P{1H} NMR, MS, FTIR and UV-Vis as well as by cyclic voltammetry which allowed classifying the candidates in the Robin–Day system and determination of bridges side chain and length effects on electronic transport. Preparation of the 1,4-diethynylbenzene derivatives was done with synthetic pathways that relied heavily in palladium catalyzed cross-couplings (Sonogashira). A family of single ringed 1,4-diethynylbenzene ligands with different length alkoxy side chains (OCH3, OC2H5, OC7H15) was thus prepared allowing for the influence of these ring decorations to be assessed. The ruthenium binuclear rods showed communication between metal centres only when the shorter ligands were used whereas the longer Ru complexes showed only one redox pair in CV studies which is in agreement to non-communicating metal centres. Cyclic voltammetry studies show irreversible one wave processes for palladium dinuclear complexes, making these rods function as molecular insulators. Fluorescence decay studies performed on the prepared compounds (ligands and complexes) show a pattern of decreasing decay times upon coordination to the metal centres which can due to ligand charge redistribution upon coordination leading to non-radiative relaxation paths. Regarding the X-ray structures, two new ligand related structures were obtained as well as new structure for a palladium rod. The effect of the side chains was observed to be important to the wires’ electronic properties when comparing with the analogues without a side chain. The effect brought by longer chains is nevertheless almost negligible.

Inspeção e monitorização de estruturas em engenharia civil: utilização de UAV na inspeção e monitorização

Nesta tese são abordadas as tipologias e metodologias de monitorização e observação de infraestruturas em engenharia civil, nomeadamente através de aplicação de vários métodos de medição, de ensaios e também com implementação de sensores. Esta tese pretende abordar de uma forma mais concreta a utilização de plataformas UAV (Unmanned Aerial Vehicle) que apresentam vantagens consideráveis para ser utilizado na monitorização de infraestruturas devido à rapidez de aquisição de dados, mobilidade, segurança e ao baixo custo de aquisição e exploração. A monitorização com UAV consiste no aproveitamento de uma plataforma que pode transportar variadíssimos equipamentos para registo de dados, como câmaras e sensores de várias ordens, de uma forma rápida, económica e segura. Os UAV’s possibilitam o tratamento rápido da informação por eles recolhida, em tempo real ou em pós-processamento. Os dados recolhidos, dependendo do tipo de infraestruturas e objetivos, podem ser analisados com diversas aplicações que tratam os dados de acordo com as necessidades, tais como, modelação em 3D, modelos de elevação, cálculo de áreas, termografia, fotogrametria, etc. Nesta tese são apresentados alguns casos práticos onde se evidencia a vantagem da utilização do UAV na monitorização de infraestruturas, onde se verifica a rapidez, eficiência e qualidade na recolha de informação com o reduzido custo de exploração.

Effect of the estufagem process on the chemical constituents of Madeira wines

Madeira wine is a product of well-established reputation, whose aroma and flavour is the result of unique combinations. Particularly, its maturation may include estufagem, wherein wine is usually heated at 45 °C for three months. During this period, several chemical changes may occur, so it is essential to assess its impact on the wine. In this sense, the main objective of the thesis was to evaluate the effect estufagem on the chemical constituents of Madeira wine, specifically on those molecules potentially important in the development of its typical features. Firstly, analytical methodologies capable of determining the target compounds, combining precision and reproducibility to execution effectiveness, were developed. Then various monovarietal Madeira wines were analysed during estufagem under standard and overheating conditions in order to assess its effect. The following compounds were evaluated: furans, amino acids, biogenic amines, polyphenols, organic acids and volatile compounds. In addition, the total polyphenolic composition, the antioxidant potential and the colour of these wines were also evaluated. The results show that most constituents change due to the heating process. Particularly, the heating promotes the development of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) in sweet wines submitted to estufagem at higher temperatures. Moreover, estufagem provides the decrease of most amino acids, suggesting their involvement in the formation of the bouquet of these wines. Regarding the total polyphenol content and antioxidant potential of these wines they do not seem to be greatly affected by the heating step, however most monomeric polyphenols decrease during this process. The thermal processing of Madeira wines favours the development of the volatile composition, especially of volatiles usually reported as typical aromas of Madeira wines. Finally, it was demonstrated that the thermal degradation of sugars, especially of fructose, promotes the emergence of volatile compounds identified in baked wines.

Projeto educativo museológico: estudo de caso do Museu A Cidade do Açúcar

Este estudo concentrou-se num projeto educativo a partir da reflexão sobre o tema: o serviço educativo museológico, especificamente sobre um estudo de caso de O Museu A Cidade do Açúcar, localizado na cidade do Funchal. Pretendeu-se com este estudo analisar um conjunto de fatores de modo a aferir como os museus podem funcionar numa vertente mais educacional do que institucional, ou seja, libertarem-se do seu espaço físico e ir de encontro ao público. Este trabalho desenvolveu-se a partir de uma abordagem de utilização de ambientes virtuais criados pelo autor, com intuito de potencializar a aprendizagem e promoveu uma experiencia diferente aos alunos. Esta análise foi feita através de duas metodologias a documental e empírica, em relação à segunda foram elaborados diferentes inquéritos preenchidos por alunos e por professores (501 no total), que continham questões sobre a importância da realização deste género de serviço educativo, a relação entre o Museu e a Escola e a relação entre o espólio museológico e os currículos escolares dos conteúdos programáticos das disciplinas de Historia e Estudo do Meio, ou seja, alunos do 4º, 6º e 8ºanos de escolaridade. Assim o Museu tendo uma função cultural ao longo dos séculos, viu recentemente aparecer novas abordagens da museologia. Neste sentido ele tem hoje outras responsabilidades sociais, nomeadamente o de constituir-se como um meio de comunicação entre os vários públicos, através de suportes informáticos. A finalidade deste projeto visou colocar o museu junto das escolas, desenvolveu a capacidade crítica ou estimular a criatividade dos alunos, conduzindo-os a aprendizagem de novos conceitos. A análise global deste projeto revelou que os alunos e professores consideraram que esta apresentação virtual do Museu a Cidade do Açúcar foi muito importante para aproximar as escolas do museu.

High performance green buildings

This work aims to study and analyze strategies and measures to improve energy performance in residential and service buildings, in order to minimize energy losses and energy consumption. Due to the high energy dependence of European Union (EU), including Portugal and Slovenia, and high percentage of energy consumption in the building sector, there was a need to adopt strategies at European level with ambitious goals. This came to force EU - Member States to take measures to achieve the proposed targets for energy consumption reduction. To this end, EU - Member States have adapted the laws to their needs and formed specialized agencies and qualified experts on energy certification, which somehow evaluate buildings according to their performance. In this study, the external characteristics of the building in order to meet its thermal needs and from there to survey the existing and possible constructive solutions to be used at the envelope will be examined, in order to increase comfort and reduce the need of use technical means of air conditioning. The possibility of passive heating and ventilation systems also will be discussed. These techniques are developed in parallel with the deployment and design of the building. In this manner, to reduce the energy consumption, various techniques and technologies exploit natural resources. Thus, appear the more sustainable and efficient buildings, so-called Green Buildings have been appeared. The study ends with the identification of measures used in several buildings, proving the economic return in the medium to long term, as well as the satisfaction of their users.

Dados, informação, conhecimento, ensino de programação, a inteligência empresarial e as suas motivações

O objetivo deste relatório é dar a conhecer um possível percurso de carreira para um aluno que, à entrada no mundo profissional, se interessou por sistemas de suporte à decisão e mais tarde enveredou por uma carreira de docente. Descrevi a minha experiência profissional desde a entrada no curso de Engenharia Informática e as opções que fui tomando durante e depois do curso, demonstrativas do interesse e tendências para a área de suporte à decisão dentro das TI, help desk, assim como pela área do ensino. Assim, o facto de ter trabalhado em diversas áreas e em diversas entidades, colaborei destacadamente na CENTRIA, Portugal Telecom (System Care) e Escola Secundária de Francisco Franco. Nestas entidades fiz desenvolvimento aplicacional em Text Mining, na definição de requisitos, na qualidade e integração de dados e na transmissão de ensinamentos. Esta multiplicidade de contextos permitiu a minha evolução profissional e humana. O curso na FCT-UNL capacitou-me para ser tolerante à frustração, devido aos inúmeros obstáculos com que me fui deparando ao longo do curso, transmitindo-me, assim, uma capacidade de adaptação ao nível das mais diversas tecnologias e metodologias. Ao longo da minha carreira, e graças a todos os ensinamentos assimilados, tenho conseguido ultrapassar sempre as tarefas difíceis a nível técnico, funcional e de gestão que me foram surgindo. Espero transmitir claramente como funcionam os meus projetos, as suas componentes, dificuldades e particularidades.

O percurso curricular alternativo, um desafio à inovação pedagógica?: uma abordagem etnográfica aos cenários de aprendizagem de uma turma de 5º ano com proposta de PCA

Este estudo pretendeu descrever, compreender e interpretar a cultura emergente de uma turma de 5º Ano de Escolaridade com proposta de Percurso Curricular Alternativo (PCA) em que se procurou esclarecer, à luz do conceito de inovação de que forma o PCA se constitui um desafio à Inovação Pedagógica. Ao debruçar-se sobre os padrões culturais da turma procura conhecer e avaliar o impacto desta proposta alternativa, na vida dos alunos, através do conhecimento das representações de todos os envolvidos no projeto. Além de pretender situar as práticas pedagógicas em termos de inovação ou o contínuo de práticas tradicionais, procura compreender que ambientes são emergentes da utilização das TIC. A presente investigação insere-se numa abordagem metodológica de natureza qualitativa, de cariz etnográfico, justificada pela natureza do estudo. Desenvolve-se através da imersão da investigadora no ambiente natural dos sujeitos, com vista à descrição pormenorizada e facetada da vida do grupo e o acesso a formas de entendimento e compreensão da realidade estudada a partir dos padrões culturais e significados vividos no interior da turma. Foram utilizadas diversas formas de recolha de dados, com destaque para a observação participante e a entrevista, que constituíram os principais recursos da investigação empírica, ainda que complementada com registos de cariz etnográfico como notas de campo, conversas informais e dados de opinião, recolhidos durante a permanência no contexto do estudo. As conclusões desta investigação apontam para o reconhecimento do PCA como uma medida positiva para o aluno na construção do seu projeto de vida pessoal, valorização, integração social e profissional, plenas. A utilização da tecnologia permitiu instituir novos contextos de aprendizagem ao nível micro, da sala de aula e romper com princípios, crenças e atitudes estruturantes da escola tradicional, prefigurando um desafio à Inovação Pedagógica, ou seja, à mudança e transformação da escola.

Low cost non-intrusive home energy monitoring

This thesis presents a low cost non-intrusive home energy monitor built on top of Non-Intrusive Load Monitoring (NILM) concepts and techniques. NILM solutions are already considered low cost alternatives to the big majority of existing commercial energy monitors but the goal here is to make its cost even lower by using a mini netbook as a whole in one solution. The mini netbook is installed in the homes main circuit breaker and computes power consumption by reading current and voltage from the built-in sound card. At the same time, feedback to the users is provided using the 11’’ LCD screen as well as other built-in I/O modules. Our meter is also capable of detecting changes in power and tries to find out which appliance lead to that change and it is being used as part of an eco-feedback platform that was build to study the long terms of energy eco-feedback in individuals. In this thesis the steps that were taken to come up with such a system are presented, from the basics of AC power measurements to the implementation of an event detector and classifier that was used to disaggregate the power load. In the last chapter results from some validation tests that have been performed are presented in order to validate the experiment. It is believed that such a system will not only be important as an energy monitor, but also as an open system than can be easily changed to accommodate and test new or existing nonintrusive load monitoring techniques.

Relatório de estágio para a obtenção do grau de mestre em educação pré-escolar e ensino do 1.º ciclo do ensino básico

Este relatório centraliza a ação pedagógica, desenvolvida em contexto de Educação Pré-escolar e de Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico. Nele congrega-se, numa primeira parte as considerações teóricas que se debruçam sobre a construção da identidade profissional docente como um processo contínuo e gradual, a reflexividade como uma condição necessária à prática, a investigação-ação como proposta de construção do conhecimento profissional docente, e as opções metodológicas que sustentaram toda a ação; e numa segunda parte as práticas pedagógicas, resultantes dos estágios efetivados em duas Escolas Básicas do 1.º Ciclo com Pré-Escolar do concelho do Funchal. O levantamento de dados relativos aos contextos educativos e às características das crianças foram realizados através da utilização de vários instrumentos de recolha de dados que desempenharam um importante papel no ajustamento da práxis e na posterior avaliação, sendo eles, a observação, a coleta de artefactos, a análise documental e as notas de campo. Estas duas intervenções englobaram o planeamento; o desenvolvimento da ação, com base numa perspetiva construtivista e ativa da aprendizagem e em conformidade com as características do grupo/turma; a adoção de uma metodologia de investigação-ação como cerne de todo o processo pedagógico numa atitude reflexiva perante a prática; a relação com as famílias e comunidade, e a avaliação do impacto da intencionalidade pedagógica, e também, de uma criança em particular, no que concerne à Educação Pré-Escolar. Conclui-se que uma atitude reflexiva é a essência da aprendizagem profissional docente e que a adoção de pedagogias participativas tem efeitos positivos no desenvolvimento das crianças e no sucesso das suas aprendizagens.