Optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos‐eólicos em zonas insulares de diversidade climática‐Arquipélago da Madeira

Nesta tese apresento um estudo detalhado sobre vários aspectos relacionados com a optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos-eólicos em zonas insulares de diversidade climática-arquipélago da Madeira que foi desenvolvido no Laboratório Regional de Engenharia Civil e com algumas deslocações no Laboratório de Energia Solar da Universidade de Vigo entre 2002 e 2007. Foi baseado nos conhecimentos adquiridos ao longode 25 anos de prática profissional de estudo, projecto, montagem e monitorização de tecnologias solares e eólicas, para produção de electricidade em locais isolados, bem como pesquisa e análise climatológica. Como resultado final e após a criação de uma base de dados climáticos para fins energéticos, determinámos os dias característicos de radiação solar e temperatura para cada um dos doze meses do ano, nas seis estações meteorológicas estudadas. Estes dias são de grande utilidade também para a elaboração de outros estudos. Após o tratamento dos dados constatou-se que a evolução das temperaturas ao longo do ano, tanto no caso das médias como nas médias dos valores máximos e nas médias dos valores mínimos,segue uma tendência similar em todas as estações. Concluimos que, a altitude é o factor determinante nestas diferenças, de tal maneira que quanto maior for a altitude menor são, em geral, as temperaturas médias. No estudo da irradiação global constatámos que na ilha do Porto Santo há mais 4% de radiação solar que na ilha da Madeira. Já na costa norte da Madeira, mais precisamente em São Jorge a média diária mensal e anual é inferior em cerca de 16.5 % em relação ao Porto Santo. Contudo, a costa sul da Madeira apresenta valores de radiação interessantes para o aproveitamento energético. Na abordagem à produção fotovoltaica e eólica, desenvolvemos um novo conceito que relaciona a produção eléctrica por metro quadrado de terreno horizontal, referente à área dos módulos fotovoltaicos e à área de afectação dos aerogeradores. Este novo conceito permite facilmente comparar sistemas energéticos diferentes utilizando diferentes recursos energéticos, permitindo também comparar a energia eléctrica produzida com a energia solar recebida e, deste modo, extrapolar os resultados para a toda a superfície do arquipélago. Finalmente, no que diz respeito à optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos-eólicos nas seis zonas climáticas do arquipélago da Madeira, calculámos a produção eólica diária e a produção média diária para cada um dos doze meses do ano, bem como a média anual, isto por metro quadrado de área varrida pelo rótor do aerogerador, para que os resultados se pudessem comparar com os resultados anteriormente obtidos na produção fotovoltaica, reportados também a metro quadrado de área de módulo. No que concerne à produção máxima e comparativa de sistemas (100% fotovoltaicos e 100% eólicos), estudámos várias hipóteses para que os resultados fossem os mais gerais possíveis, tendo-se chegado à conclusão de que se se relacionar a procura de energia/consumo com a produção anual do sistema híbrido, não é necessário fazer a simulação dos sub-sistemas fotovoltaicos-eólicos em tamanho real, bastando apenas conhecer a proporção exacta destes, e extrapolar os resultados obtidos em percentagem para qualquer dimensão. Da análise comparativa dos resultados da produção energética das diferentes composições percentuais fotovoltaico-eólico, podemos avaliar facilmente o grau de cobertura de energia renovável. Conhecidas as percentagens de cobertura da procura que se obtêm com energias renováveis, é possível definir com segurança as percentagens solar-eólica que oferecem as melhores opções técnicas. Em termos de optimização técnica, concluímos que o único factor que diferencia um sistema híbrido de outro, nos 6 locais estudados, é a área do módulo fotovoltaico e a área varrida pelo rótor do aerogerador. Finalmente, concluímos que os custos das instalações híbridas e do kWh renovável produzido nos locais estudados, diminuem em todos os locais ao diminuir a percentagem do sub-sistema eólico no sistema híbrido fotovoltaico-eólico, sendo o custo mais baixo reportado sempre à Instalação toda solar (100% fotovoltaica).

Utilização do computador em contexto escolar por alunos do 4º ano: representações e atitudes (um estudo efectuado em duas escolas do Ensino Básico da Ilha da Madeira)

A presente investigação visa perceber como os alunos de três turmas de 4º ano, de duas escolas da Ilha da Madeira, experienciam o uso do computador em contexto escolar e se esse uso, à luz das novas teorias da aprendizagem, promove alguma inovação em termos pedagógicos. Por termos resolvido abordar o problema indo ao encontro do sentir dos alunos,focámo-nos nas suas representações e atitudes, para captarmos relacionamentos específicos na utilização das ferramentas de informação e comunicação, associadas ao computador e outros tipos de software didáctico/educativo. Tivemos como sustentáculo o ponto de vista segundo o qual as crianças de hoje estão modificadas, consequência da evolução tecnológica, por sua vez as pessoas sujeitas à acção educativa estão a mudar as suas práticas. Este é um estudo exploratório, no qual utilizámos uma metodologia do tipo descritivo, que se enquadra no paradigma interpretativo da investigação qualitativa, baseada numa análise de conteúdo temática. Recorremos à utilização de técnicas de natureza qualitativa aplicada (observação naturalista, observação participante, entrevista directiva e semi-directiva). Os resultados obtidos mostram que há aspectos de natureza pessoal (educação dos alunos) e contextuais (relativos à escola) associados a diferenças na utilização do computador. Destes destaca-se o contexto da escola, as suas condições materiais e humanas, o clima de trabalho e a dinamização de actividades apoiadas por computador por parte dos docentes, que limitam o seu uso pelos alunos, dificultando a inovação. Não obstante foi visível alguma ruptura com os paradigmas tradicionais: interacções frequentes, o professor lança os desafios, dá as ferramentas aos alunos, reconstrói a sua acção e proporciona ambientes que facilitam uma aprendizagem construtiva. Aos poucos foram-se afirmando os aspectos da aprendizagem com as tecnologias o que permite modelagens de aprendizagens novas e são um recurso relevante tanto do ponto de vista da clareza e substância da informação, como da motivação. Os sinais detectados levam-nos a afirmar que o processo de mudança se encontra em marcha, ainda que de forma lenta, devido a uma estrutura muito enraizada do sistema de ensino e os alunos ao transportarem para o quotidiano das escolas os procedimentos intuitivos inerentes às tecnologias são os agentes principais de pressão para essa mudança.Não acreditamos em soluções óptimas, mas o empenho de todos nós em melhorarmos o nosso conhecimento sobre a forma como se aprende, hoje em dia, com o advento do computador, ajudará a uma maior compreensão e articulação dos problemas existentes nas escolas. Facilitará, ainda, as adaptações curriculares a promover no 1º Ciclo do Ensino Básico, com vista à adopção de práticas inovadoras que visem o uso da tecnologia de forma aliciante, desafiadora, eficaz e verdadeiramente educativa.

O insucesso no ensino superior: perspectivas e situação dos alunos do 4º ano via ensino da Universidade da Madeira

De acordo com um estudo do Observatório da Ciência e Ensino Superior (OCES), sobre taxas de insucesso no ensino Superior relativas ao ano lectivo de 2002/03, cerca de 1/3(36.5%) dos estudantes do ensino Universitário não termina o curso no tempo previsto.Já no Ensino Politécnico, os números são mais elevados, com um índice de insucesso de 46%. Na Universidade da Madeira a taxa de insucesso no ano lectivo de 2002/03 foi de 42.3%, superior à média nacional das Universidades (36.5%). De um total de 642 alunos inscritos pela 1ª vez no 1º ano, apenas 370 concluíram os seus cursos no tempo normal. Dados mais recentes (2004/05), indicam uma taxa de insucesso de 45.1%; de um total de inscritos de 459 no ano lectivo de 2001/02, somente 252 terminaram os seus cursos no ano lectivo de 2004/05. Este estudo de investigação levado a cabo junto dos alunos do 4º ano, via ensino, da Universidade da Madeira pretende averiguar das razões do insucesso académico a nível universitário, determinar possíveis diferenças de género e investigar sugestões para a diminuição das elevadas taxas de insucesso.

Efeitos das transições de ciclo e mudanças de escola: perspectivas dos alunos do 5º ano (2º ciclo)

A transição da escola elementar para a Escola Básica traz consigo maus momentos para muitos alunos. No momento em que as mudanças da adolescência a nível físico, emocional e social começam, as crianças encontram-se num ambiente escolar radicalmente diferente daquele a que estavam habituadas. Para alguns alunos esta mudança marca o começo de uma descida em espiral em relação ao rendimento académico, desistência escolar e outros problemas sérios. No nosso país, cerca de 41.1 por cento dos adolescentes desistem da escola antes de completarem o ensino secundário. Portugal é o país da União Europeia com a mais elevada taxa de abandono escolar precoce. A percentagem de crianças/jovens até aos 15 anos que não completam a escolaridade básica é de 2.7 por cento (17.874). De acordo com o estudo “Insucesso e Abandono Escolar” elaborado pelo Ministério da Educação em 2003, as taxas de abandono escolar são insignificantes no 1º ciclo, revelando-se crescentes nos ciclos seguintes e acentuam-se de forma marcante nos anos seguintes à passagem de ciclo (5º, 7º e 10º). Segundo o mesmo estudo, o abandono escolar tem muito mais a ver com a idade do que com o ano de escolaridade que se frequenta e é geralmente precedido de histórias de insucesso repetido. Os anos de escolaridade críticos para a retenção dos alunos são os que se seguem à mudança de ciclo. O referido estudo chama a atenção para o excesso de transferências de escola a que os alunos estão sujeitos. No grupo dos pré adolescentes é comum verem-se descidas de níveis académicos, descida de auto estima e declínio de motivação. Resultados de investigações sugerem que a transição de ciclo quando envolve mudança de escolas não é um factor benigno. A maneira como o ambiente e contexto da nova escola satisfaz as necessidades dos prés adolescentes tem um papel importante nos seus percursos académicos e nas suas vidas. Nesta comunicação, faremos o resumo de algumas investigações sobre os efeitos de transição de ciclo e escola, analisaremos as perspectivas de todos os alunos do 5º ano duma Escola Básica e Secundária que passaram por essa transição e apresentaremos sugestões práticas para uma suave transição entre o 1º e o 2º ciclo.

Explorando a função quadrática com o software Geogebra numa turma do 10º ano

O presente relatório de estágio tem como objectivo principal descrever a minha reflexão geral do que foi o meu ano de estágio pedagógico e, também, uma análise e reflexão da minha experiência com a introdução das tecnologias de informação e comunicação (TIC), nomeadamente o software Geogebra, na aprendizagem dos alunos na temática da Função Quadrática do 10ºAno. Na minha reflexão do estágio, procurei transmitir tudo o que senti e aprendi nesta minha passagem pela Escola Básica e Secundária Dr. Ângelo Augusto da Silva, nomeadamente nas turmas um e quatro do 10ºAno e a turma um do 9º Ano de escolaridade enquanto que, na análise da experiência que efectuei, procurei compreender se as TIC foram ou não facilitadoras da aprendizagem dos meus alunos. A questão central deste meu estudo foi: (1) A introdução das TIC na aula de Matemática é imprescindível na aprendizagem do aluno? Para responder a esta questão utilizei uma investigação qualitativa. Desta forma recolhi os dados através de uma observação participante e, também da interpretação do meu orientador cooperante e da minha colega de estágio. Para completar a minha recolha de dados recorri a gravações em suporte audiovisual. Depois de uma análise profunda dos dados recolhidos pude concluir que: (i) a introdução das TIC na temática da Função Quadrática, nomeadamente o software Geogebra, foi uma mais-valia para a aprendizagem dos alunos do 10º1, não só por ser um instrumento motivador como também foi uma ferramenta facilitadora do seu processo de aprendizagem.

Perspectiva temporal de futuro em contexto educativo: um estudo com estudantes do 9º ano de uma escola rural da Madeira

Apesar de vários estudos sugerirem um importante impacto da perspectiva temporal de futuro (PTF) dos alunos no investimento e motivação em relação à escola e a ideia dos projectos de futuro reunir consenso entre os diversos agentes educativos, no nosso país esta temática não tem sido abordada de um modo significativo, nem sido traduzida em estratégias educativas, de supervisão e de orientação. Neste sentido, estudou-se a PTF de estudantes de uma zona rural da Madeira, num importante momento da sua carreira escolar (9º ano), com o objectivo de caracterizar o constructo PTF, analisar a sua expressão no comportamento e debater em que medida esses aspectos se poderão consubstanciar em intervenções educativas adequadas. Para tal, recorreu-se a uma metodologia que envolveu, numa primeira fase, instrumentos de cariz quantitativo (questionário) e, numa segunda fase, instrumentos de cariz qualitativo (entrevista). Os resultados mostraram uma consolidação de PTF nos alunos, em especial quando passam por experiências curriculares e extracurriculares específicas, em que se inclui a orientação. Além da importância destas actividades, os resultados demonstram a associação entre PTF, sucesso e investimento na escola, e destacam ainda o papel central que vários agentes, com especial relevo para os professores, têm na tomada de decisão e na construção de projectos de vida dos alunos. Tais resultados suportam, por fim, uma perspectiva mais sistémica e organizacional dos processos de supervisão, no âmbito de uma nova ecologia educativa e de uma escola reflexiva.

O programa "Para lá do 9º ano"!: aplicação junto de um grupo de alunos mais capazes

A intervenção vocacional aparece,inevitavelmente, associada ao trabalho do psicólogo escolar, constituindo uma referência importante da sua actividade profissional. Ainda que esta forma de intervenção se realize, diversas vezes, em grupo deve contemplar a individualidade e as características de grupos específicos. Com a realização deste trabalho pretendemos apresentar o programa de orientação vocacional “Para lá do 9º ano!” e reflectir sobre a sua aplicação, no 3º período do ano lectivo, junto de um grupo de alunos a frequentar o 9º ano de escolaridade numa Escola EB2,3. Este grupo é constituído por 14 alunos, que num estudo anterior, realizado quando frequentavam o 6º ano de escolaridade, foram sinalizados como alunos mais capazes, tomando critérios de avaliação ao nível da criatividade (TPCT), da cognição (BPR-5/6), da inteligência geral (TIG-1) e do rendimento académico (notas escolares). Seguimos uma abordagem mais qualitativa ao analisarmos as suas expectativas e crenças face ao desenvolvimento escolar e profissional, e ao caracterizarmos as suas preferências e o processo de tomado de decisão. A generalidade destes alunos pretende ingressar no Ensino Superior, optando por inscrever-se no Ensino Secundário em Cursos Científico-Humanísticos, mais precisamente em Ciências e Tecnologias. Terminamos, numa perspectiva de desenvolvimento de carreira, com algumas reflexões em relação ao percurso educativo destes alunos e da organização do sistema educativo.