As práticas de ensino de matemática desenvolvidas por educadores do 4º e 5º Ano do Ensino Fundamental : factores que favorecem a aquisição de competências nos educandos

O presente trabalho de pesquisa visa Identificar as práticas de ensino de Matemática desenvolvidas por educadores do 4º e 5º ano do Ensino Fundamental que favoreçam a construção de habilidades e competências em seus educandos. Questões relacionadas com o baixo desempenho, má fama da disciplina, a abordagem superficial e mecânica realizada pela escola, são aspectos considerados relevantes que possibilitam ampliar conhecimentos no ensino de Matemática que cronologicamente passa por transformações. Nesta perspectiva, o referido estudo, questiona: quais os fatores que emergem da prática do ensino da Matemática, desenvolvida por educadores do 4º e 5º ano do Ensino fundamental, que favorecem a aquisição de habilidades e competências nos educandos e como os docentes percebem a importância dos fatores identificados? A pesquisa tem como instrumentos para coleta de dados: observação direta e questionário com educadores. Para trabalhar o tema proposto, utilizaremos um diálogo entre diversos autores como: D’Ambrosio (2005), Caraça (1978), Carraher (1993), Bandura (2008) e Perrenoud (1997). As conclusões demonstraram ainda que o ensino da Matemática deve ser trabalhado no contexto da realidade dos educandos. Assim, constatou-se que suas tendências atuais vão em direção de buscar a vinculação prática entre o que ocorre na sala de aula e fora dela.

Ao encontro da inclusão: Uma tentativa de promover a autonomia e o sucesso de uma aluna com autismo, na disciplina de Matemática, através de estratégias de aprendizagem cooperativa

A Escola Inclusiva é a conquista recente de uma sociedade culta e democrática que vê na educação um campo de luta pelo cumprimento dos direitos à igualdade de todos os cidadãos independentemente das suas características individuais, exigindo uma escola que não discrimine e aceite a diferença. O trabalho apresentado é decorrente do Projeto de Intervenção, fundamentado na investigação-ação, realizado no âmbito do Curso de 2º ciclo em Educação Especial. Com este projeto quisemos minimizar dificuldades apresentadas por uma aluna com características do espectro do autismo, na área curricular disciplinar de Matemática e da socialização, numa perspectiva inclusiva. O enquadramento teórico abordou a Educação Inclusiva, a Escola Inclusiva, a Aprendizagem Cooperativa e as Perturbações do Espectro do Autismo. Como instrumentos, utilizámos a pesquisa documental, a entrevista semi-directiva à professora de Educação Espacial, a observação naturalista e a sociometria. A planificação global da intervenção, equacionada numa perspectiva de escola inclusiva, foi elaborada a partir do relacionamento/ cruzamento dos dados que resultaram da análise da informação recolhida, avaliados ao longo de todo o processo. A intervenção permitiu-nos constatar que a aluna fez aprendizagens significativas na área académica e social. Assim, nesta intervenção, confrontámo-nos com o desafio de práticas educativas, diferenciadas e inclusivas. Estas práticas, por sua vez, contribuíram para que os colegas e pais a olhassem de forma mais optimista e com um maior respeito face à sua problemática.

A Supervisão Pedagógica geradora de dinâmicas colaborativas entre professores de Matemática e Ciências Físico- Químicas

Numa escola que se encontra em transformação no sentido de se adaptar aos contextos sociais, culturais e políticos que a rodeiam, cabe aos professores serem agentes ativos na definição do caminho a percorrer, visando o aumento da qualidade educativa a proporcionar aos nossos jovens. O questionamento inerente à reflexão sobre o percurso profissional levou à identificação da situação problema e à formulação daquela que é a questão de partida deste trabalho: Como pode a supervisão pedagógica promover a troca de experiências e o trabalho colaborativo entre os docentes de Matemática e de Ciências Físico Químicas? Para dar resposta a esta questão, elaborámos o enquadramento teórico, orientado pelas palavras-chave e com recurso a autores de referência, no qual pretendemos salientar as principais investigações que conferem suporte às temáticas subjacentes: Cultura profissional docente, Supervisão pedagógica, Gestão curricular. Como o objetivo geral do trabalho de projeto é conceber um projeto de supervisão pedagógica que promova a troca de experiências e o trabalho colaborativo entre os professores de Matemática e de Ciências Físico Químicas, a terceira parte foi estruturada com base nos princípios subjacentes à metodologia de projeto. Recolhemos opiniões através de Inquéritos por Questionário, aplicados a todos os professores dos grupos disciplinares de Matemática e de Ciências Físico-Químicas. A análise dos questionários permitiu constatar que o que é prescrito na literatura especializada não parece ser posto em prática, verificando-se incongruências entre o que deve ser feito e o que é levado a cabo na prática, o que nos leva a salientar a necessidade de formação em supervisão e mais concretamente em trabalho colaborativo. É pois tendo por base o que aqui é referido que se propõe, como plano de intervenção, a realização de uma oficina de formação que, em primeiro lugar, seria destinada aos docentes de Matemática e de Ciências Físico Químicas, devendo posteriormente ser alargada a outros grupos disciplinares e a todos os departamentos.

As práticas de supervisão e liderança dos coordenadores do departamento de Matemática e Ciências Experimentais na harmonização de um emergente mega departamento

A escola é uma organização cuja missão se traduz no aperfeiçoamento das práticas pedagógicas e na melhoria da qualidade do ensino e da aprendizagem (Lima, 2008) muito embora se veja confrontada diariamente com vários desafios de ordem política, social, económica e ideológica que obrigam todos os agentes educativos a encontrar formas para os ultrapassar (Nóvoa, 2009). Atualmente, o sucesso dos mega agrupamentos recentemente criados pela tutela emerge como um enorme desafio quanto à organização e nova dinâmica da escola como instituição, realçando o papel fundamental dos promotores e harmonizadores da mudança que constituem os órgãos de gestão e nomeadamente os de gestão intermédia, representados pelos coordenadores dos departamentos curriculares. Com efeito, é a eles que cabe o difícil e delicado papel de unir realidades diferentes coordenando-as, orientando-as e harmonizando-as respeitando simultaneamente as diferentes ambições e expetativas dos alunos quanto ao seu futuro, as culturas escolares e os professores que de um momento para o outro são obrigados a adaptarem-se a contextos sociais ainda mais heterogéneos. Desta forma, a tarefa dos coordenadores de departamento vê-se substancialmente acrescida e dificultada não só pelo aumento do número de docentes que constitui o departamento mas, mais ainda pela explosão das diferenças que surgem entre os vários docentes, as suas práticas e o universo de alunos do mega agrupamento que se deve constituir numa única comunidade escolar (Sergiovanni, 2004). No intuito de realçar o papel dos coordenadores na promoção da integração das duas escolas e na implementação da efetiva colaboração entre coordenadores e grupos disciplinares, objetivo geral deste trabalho, é proposta uma ação de formação na modalidade de projeto. Esta proposta resulta da análise das entrevistas realizadas aos coordenadores do mega departamento de Matemática e Ciências Experimentais do mega agrupamento onde a autora deste estudo exerce funções, e através das quais se procurava responder à questão: qual o papel dos coordenadores na promoção de integração das duas escolas e na implementação da efetiva colaboração entre os coordenadores e grupos disciplinares.

Promoção da literacia matemática no pré-escolar com o apoio da tecnologia educativa

O projeto “Promoção da Literacia Matemática no Pré-Escolar com o apoio da Tecnologia Educativa” traduz a investigação realizada junto de um grupo de crianças do pré-escolar com 3/4 anos e dos seus pais e encarregados de educação, numa instituição educacional privada, em Lisboa. Objetiva-se a promoção de competências matemáticas na educação pré-escolar, seguindo as orientações científicas nacionais e internacionais, de que a matemática é a ciência do padrões. O segundo grande objetivo do projeto visa promover a colaboração dos pais na educação pré-escolar dos seus filhos. O Programme for International Student Assessment [PISA] refere que todo e qualquer indíviduo deve ter a possibilidade de adquirir uma literacia matemática crítica ao longo da sua vida, por forma a aplicá-la na sua vida pessoal, social e profissional. A Literacia Matemática vem contrariar a associação da matemática à manipulação arcaica dos símbolos matemáticos sem conexão e relação entre si. Mais do que dominar um conteúdo, a Literacia Matemática Crítica traduz-se nas competências que um aluno desenvolve na resolução de problemas, no relacionamento de conceitos e conteúdos, na identificação de estratégias de resolução ou na comunicação com os demais numa linguagem matemática escrita/oral. O segundo ponto do projeto objetiva promover e estimular a colaboração dos pais e encarregados de educação com a escola. Pretende-se que ambas as entidades mediadoras da construção de conhecimeto da criança possam comunicar e estabelecer estratégias de ação relativamente à educação da criança, como parceiros educativos. Os recursos tecnológicos evoluem de dia pra dia e estão acessíveis aos pais, filhos e escolas, pelo que podemos aspirar que estes possam contribuir para a parceria educativa. Em ambiente pré-escolar, pretende-se desenvolver atividades que visem objetivos matemáticos em simultâneo com a exploração do computador, periféricos e de um software desconhecido. Escolhemos um software de edição de imagem, estabelecendo um paralelo entre a pintura virtual e a pintura tradicional. Metodologicamente, a investigação assenta num estudo qualitativo, tendencialmente investigação-ação, combinando e articulando técnicas de pesquisa como a observação participante, as conversas informais com a educadora, os elementos da direção, os pais/encarregados de educação, e a análise documental. As planificações das atividades visaram a concretização dos objetivos propostos para a intervenção. No processo cíclico de investigação-ação foram identificadas dificuldades nas crianças, relativamente à matemática e ao software, pelo que, a cada ciclo, foram definidas estratégias que visassem a construção de processos de desenvolvimento na criança. As estratégias educativas assentaram essencialmente na abordagem matemática dos padrões, na planificação cuidada das atividades distintas para crianças e para pais, na utilização de recursos tecnológicos, como sejam o computador, um software de edição de imagem, o email e a webpage da escola.

A importância da matemática e da modelação matemática no mestrado integrado em ciências farmacêuticas

A Matemática e as Ciências Farmacêuticas encontram-se relacionadas desde há muito, no entanto, foi a partir do séc. XVII, período de notável agitação cultural e científico que os métodos experimentais foram sustentados com cálculos matemáticos. Esta ciência e as técnicas de modelagem matemática tornaram-se numa ferramenta amplamente utilizada, de tal modo, que nos dias de hoje são consideradas como fundamentais na generalidade das profissões e em especial nas Ciências Farmacêuticas. Contudo, para muitos ainda não é vista como fundamental e essencial para a formação de futuros farmacêuticos. Deste modo, pretende-se demonstrar como a Matemática e as técnicas de modelagem se tornaram ao longo dos anos nesta poderosa ferramenta. Quer pelos instrumentos, quer pelas competências que nos proporcionam. Pretende-se também, com recurso aos conteúdos programáticos desta unidade curricular, avaliar se os conhecimentos, sistemas de avaliação e distribuição da carga horária são efetuados de forma homogénea pelas diferentes instituições portuguesas, públicas ou privadas que lecionam o Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas. Verificou-se que a Matemática é uma ciência plena de capacidades e recursos e que estabelece uma relação interdisciplinar com as Ciências Farmacêuticas. Quer pela componente utilitária, quer pela componente formativa que proporciona. A análise dos conteúdos programáticos demonstra que apesar de serem transversais, as Universidades que não lecionam Sistemas de Equações Lineares e Equações diferenciais deveriam faze-lo e também realizarem um melhor controlo da carga horária por temática.

Can wavelets improve the representation of forecast error covariances in variational data assimilation?

Two wavelet-based control variable transform schemes are described and are used to model some important features of forecast error statistics for use in variational data assimilation. The first is a conventional wavelet scheme and the other is an approximation of it. Their ability to capture the position and scale-dependent aspects of covariance structures is tested in a two-dimensional latitude-height context. This is done by comparing the covariance structures implied by the wavelet schemes with those found from the explicit forecast error covariance matrix, and with a non-wavelet- based covariance scheme used currently in an operational assimilation scheme. Qualitatively, the wavelet-based schemes show potential at modeling forecast error statistics well without giving preference to either position or scale-dependent aspects. The degree of spectral representation can be controlled by changing the number of spectral bands in the schemes, and the least number of bands that achieves adequate results is found for the model domain used. Evidence is found of a trade-off between the localization of features in positional and spectral spaces when the number of bands is changed. By examining implied covariance diagnostics, the wavelet-based schemes are found, on the whole, to give results that are closer to diagnostics found from the explicit matrix than from the nonwavelet scheme. Even though the nature of the covariances has the right qualities in spectral space, variances are found to be too low at some wavenumbers and vertical correlation length scales are found to be too long at most scales. The wavelet schemes are found to be good at resolving variations in position and scale-dependent horizontal length scales, although the length scales reproduced are usually too short. The second of the wavelet-based schemes is often found to be better than the first in some important respects, but, unlike the first, it has no exact inverse transform.

Wavelets and the generalization of the variogram

The experimental variogram computed in the usual way by the method of moments and the Haar wavelet transform are similar in that they filter data and yield informative summaries that may be interpreted. The variogram filters out constant values; wavelets can filter variation at several spatial scales and thereby provide a richer repertoire for analysis and demand no assumptions other than that of finite variance. This paper compares the two functions, identifying that part of the Haar wavelet transform that gives it its advantages. It goes on to show that the generalized variogram of order k=1, 2, and 3 filters linear, quadratic, and cubic polynomials from the data, respectively, which correspond with more complex wavelets in Daubechies's family. The additional filter coefficients of the latter can reveal features of the data that are not evident in its usual form. Three examples in which data recorded at regular intervals on transects are analyzed illustrate the extended form of the variogram. The apparent periodicity of gilgais in Australia seems to be accentuated as filter coefficients are added, but otherwise the analysis provides no new insight. Analysis of hyerpsectral data with a strong linear trend showed that the wavelet-based variograms filtered it out. Adding filter coefficients in the analysis of the topsoil across the Jurassic scarplands of England changed the upper bound of the variogram; it then resembled the within-class variogram computed by the method of moments. To elucidate these results, we simulated several series of data to represent a random process with values fluctuating about a mean, data with long-range linear trend, data with local trend, and data with stepped transitions. The results suggest that the wavelet variogram can filter out the effects of long-range trend, but not local trend, and of transitions from one class to another, as across boundaries.

Unsupervised segmentation using Gabor wavelets and statistical features in LIDAR data analysis

In this paper, we address issues in segmentation Of remotely sensed LIDAR (LIght Detection And Ranging) data. The LIDAR data, which were captured by airborne laser scanner, contain 2.5 dimensional (2.5D) terrain surface height information, e.g. houses, vegetation, flat field, river, basin, etc. Our aim in this paper is to segment ground (flat field)from non-ground (houses and high vegetation) in hilly urban areas. By projecting the 2.5D data onto a surface, we obtain a texture map as a grey-level image. Based on the image, Gabor wavelet filters are applied to generate Gabor wavelet features. These features are then grouped into various windows. Among these windows, a combination of their first and second order of statistics is used as a measure to determine the surface properties. The test results have shown that ground areas can successfully be segmented from LIDAR data. Most buildings and high vegetation can be detected. In addition, Gabor wavelet transform can partially remove hill or slope effects in the original data by tuning Gabor parameters.

Face verification using Gabor wavelets and AdaBoost

This paper presents a new face verification algorithm based on Gabor wavelets and AdaBoost. In the algorithm, faces are represented by Gabor wavelet features generated by Gabor wavelet transform. Gabor wavelets with 5 scales and 8 orientations are chosen to form a family of Gabor wavelets. By convolving face images with these 40 Gabor wavelets, the original images are transformed into magnitude response images of Gabor wavelet features. The AdaBoost algorithm selects a small set of significant features from the pool of the Gabor wavelet features. Each feature is the basis for a weak classifier which is trained with face images taken from the XM2VTS database. The feature with the lowest classification error is selected in each iteration of the AdaBoost operation. We also address issues regarding computational costs in feature selection with AdaBoost. A support vector machine (SVM) is trained with examples of 20 features, and the results have shown a low false positive rate and a low classification error rate in face verification.

Facial feature extraction and selection by Gabor wavelets and boosting

In this paper, we present a feature selection approach based on Gabor wavelet feature and boosting for face verification. By convolution with a group of Gabor wavelets, the original images are transformed into vectors of Gabor wavelet features. Then for individual person, a small set of significant features are selected by the boosting algorithm from a large set of Gabor wavelet features. The experiment results have shown that the approach successfully selects meaningful and explainable features for face verification. The experiments also suggest that for the common characteristics such as eyes, noses, mouths may not be as important as some unique characteristic when training set is small. When training set is large, the unique characteristics and the common characteristics are both important.