Adventures in plant anatomy – not just a pigment of my imagination

An overview of teaching and research activities in the area of plant anatomy at QUT is provided. The current status of teaching of technical skills in plant anatomy is discussed briefly. Examples of applications of plant anatomy to a diverse range of fields are provided, including the crossover between art and science.

Ocupando os latifúndios do saber: subsídios para o ensino da ciência na perspectiva politécnica da educação

A presente tese tem por finalidade refletir sobre princípios pedagógico-filosóficos para o ensino da ciência na etapa intermediária da educação escolar. Considerando que tanto a prática educativa quanto a prática científica são práticas sociais mediadoras do processo de produção, e que, portanto, não se pode pensá-las fora de um método que as integre dialeticamente a partir de determinantes que estão dados no campo da economia política, procurou-se investigar aqui qual é o estatuto hoje reservado à ciência no quadro de valores introduzidos pela economia política neoliberal e os efeitos dessas mudanças sobre o que se prescreve para a formação científica no ensino médio brasileiro a partir da última reforma educacional (LDBEN/1996). Tratou-se de sublinhar aqui as conexões que foram se firmando entre os processos de universalização da forma-mercadoria e as mudanças introduzidas no regime de produção do conhecimento, que vai cada vez mais sendo moldado pelos objetivos e prescrições do capital. Tendo por referência o materialismo histórico-dialético, o objeto desta tese foi delineado de modo a refletir o processo de constituição da produção da ciência em dois âmbitos distintos: o da macro-política, presidido hegemonicamente pelas instituições ligadas ao capital, a partir da década de 1990, e o da relação epistemológica que subjaz à prática científica contemporânea, assinalando a co-relação entre estes processos e os seus nexos causais. Para dar contas destas relações, procedeu-se a uma investigação histórica e filosófica que teve por objetivo mostrar como o conceito de natureza cunhado pelas mãos dos primeiros cientistas no século XVII futura matriz da noção de ciências da natureza tal como ela é tomada hoje no currículo , assentado numa distinção fixa entre juízos de fato e juízos de valor, deve seu conteúdo a um processo que é finalmente econômico e social. Por meio desta crítica pode-se estabelecer os vínculos entre a economia política, o viés institucional da ciência e o universo da epistemologia. Concluiu-se que há uma relação necessária entre o novo registro institucional de produção do conhecimento, garantido por um estatuto regulatório afinado com as demandas do neoliberalismo, e o novo estatuto epistemológico, assinalado por uma ênfase nos pressupostos do realismo científico ingênuo. Esta relação se projeta sobre o ensino da ciência na forma de uma intensificação de seu teor tecnicista, e dentre as suas características destacamos duas: 1) o conceito de natureza, tomado no ensino das ciências como uma abstração des-historicizada; 2) o mito da unicidade científica, isto é, a crença de que só há uma ciência: a que formulará, numa linguagem única e inequívoca, a verdade do real. Para finalizar, fizemos alusão a dois programas educacionais que, a nosso ver, avançam rumo a novas formas de ensino na medida em que refletem a experiência de um grupo de educadores e alunos com os princípios da educação politécnica: o do Instituto de Educação Josué de Castro (IEJC/ITERRA) e o da Escola Politécnica de Saúde Joaquim Venâncio (EPSJV/Fiocruz).

Competence in research planning in the fourth level of Spanish Secondary Education: a case study

In the last years, “Inquiry-Based Science Education” methodologies (IBSE) are being recommended by European institutions in order to improve the competence levels and the attitudes towards science of primary and secondary school students. Therefore, the aim of this study is to test the effectiveness of an IBSE methodology, the Methodology of Problem Solving as an Investigation (MPSI), for the teaching-learning process of planning of experiments in the fourth level of Spanish Secondary Education. By means of the students’ solutions for a series of open problems, the progress in the learning of the competences related to the planning of experiments has been analyzed, along with the influence of the methodology on the development of these competencies. The results show a students’ command from higher to lower levels on: emission of hypothesis, design of the experiment, qualitative analysis, identification of variables and reformulation of the open problem. Furthermore, the Methodology has contributed to an improvement of the scientific competence in the area of planning experiments.

Da avaliação do impacte à articulação da investigação - práticas - o caso da articulação na formação didáctica pós-graduada de professores de ciências e desafios futuros

A linha de investigação deste estudo é a ‘articulação da Investigação em Didáctica das Ciências e Práticas de Ensino dos Professores de Ciências’. O seu enquadramento teórico e metodológico inicial assentou nos estudos das áreas ‘Relações entre Investigação e as Práticas’ e ‘Avaliação da Formação Pós-Graduada – vertente impacte/articulação’. Inicialmente, fez-se uma análise histórico-epistemológica da Didáctica desde a sua génese até aos dias de hoje, para se compreender quer as raízes do gap entre académicos e práticos em geral, quer a crescente necessidade de articulação. Posteriormente, avançou-se para a primeira área, partindo da polémica despoletada por Hargreaves, ao defender que o ensino deveria ser uma profissão baseada na investigação. Em seguida, partiu-se de uma análise mais geral sobre a Investigação e as Práticas no contexto educacional em vários países antes se centrar especificamente no contexto da Didáctica das Ciências (impacte da IDC nas Práticas e constrangimentos na articulação). Analisou-se também brevemente as relações entre a IDC e Práticas no contexto da Formação de Professores, e não a área da Formação de Professores, para mantermos sempre o foco nas questões inerentes à articulação. Culminou-se na análise das culturas e epistemologias da acção e da investigação, com especial destaque para o conceito de professorinvestigador na actualidade e para a descrição das barreiras epistemológicas e ontológicas. Concluiu-se que as comunidades da investigação e da acção utilizavam o conceito ‘articulação’ indiscriminadamente como sinónimo de interacções, contacto, aproximação, impacte, etc., o que acabou esvaziando-o do seu verdadeiro significado. No que diz respeito à segunda área, a sua análise partiu da descrição da evolução de dez anos (1997-2007) de estudos sobre a Avaliação do Impacte dos CM nas práticas por ser considerada uma forma eficaz de articular as dimensões da Didáctica em direcção a um novo olhar sobre o conceito ‘articulação’. Além disso, apontou a dificuldade de se avaliar o impacte ao nível macro, por um lado, por não se tratar de uma prática investigativa institucionalizada no estatuto da carreira dos professores dos EB e ES e, por outro, por ainda colidir com diferentes concepções da natureza das investigações realizadas por Professores encontradas em ambas as comunidades, entendida ora como processo cognitivo (para o desenvolvimento profissional dos professores), ora como prática social (para construção de conhecimento no campo da Didáctica). Foram compiladas ainda as sugestões para se potenciar o impacte da IDC nas Práticas e/ou a articulação entre a IDC-Práticas em contexto formativo de diversos estudos avaliativos. Finalizou-se a análise chamando a atenção para cinco aspectos que ainda carecem de maior aprofundamento nesta área. Este longo enquadramento evidenciou a complexidade da problemática ‘articulação’ decorrente da interdependência das várias dimensões (epistemológica, política, ontológica, psicológica, ética, entre outras). Por exemplo, a ausência de consenso sobre critérios para a avaliação da qualidade da investigação produzida por professores (dimensões política e epistemológica) acaba, por vezes, por não conferir legitimidade às mesmas e por influenciar a legitimação pela comunidade académica, o que resulta na necessidade de diferenciação dos contributos e no maior afastamento entre as comunidades (dimensão ontológica), entre outros. Assim, optou-se por iniciar a análise do fenómeno ‘articulação entre IDCPráticas’ através dos primeiros modelos de articulação investigação-ensino, os quais visavam, contudo, fundamentalmente o impacte da IDC nas Práticas de Ensino das Ciências. Posteriormente, foram apresentadas as potencialidades da Avaliação ↔ Feedback, TIC e Colaboração (estratégias/métodos) para potenciar a articulação entre Investigação- Práticas. No que diz respeito à investigação empírica, realizou-se um estudo de caso descritivo e explorativo de natureza mista. O caso único, crítico e instrumental foi o fenómeno “articulação entre a IDC-Práticas na Formação Didáctica Pós- Graduada” no contexto da unidade curricular ‘Metodologia do Ensino da Física’ (MEF) do Curso de Mestrado em Ensino de Física. A técnica de análise geral utilizada foi a “descrição do caso” pelo facto de não se ter um referencial teórico especificamente sobre o caso. O caso contemplou três unidades de análise, a saber: Caracterização dos Professores-Formandos; Funcionamento da Unidade Curricular e Dinâmica dos currículos dos módulos articuladores. Estas unidades de análises permitiram evidenciar de que forma as características e/ou alterações implementadas na disciplina MEF contribuíram (ou podem contribuir) para a articulação da IDC-Práticas e descrever as dinâmicas do currículo (intencional – negociado – acção), evidenciando em que medida promoveram (ou inibiram) a articulação IDC – práticas. O estudo de caso aqui descrito revelou, ainda, a existência de dois níveis de articulação entre a Investigação e as Práticas no contexto formativo. O primeiro nível foi a articulação entre a Investigação sobre o Ensino Superior/Formação de Professores de Ciências (patente nas estratégias/métodos utilizados na disciplina) e a prática formativa dos IF no contexto da disciplina. O segundo nível centrou-se na articulação entre a Investigação sobre o Ensino não-Superior/Didáctica das Ciências e as práticas de Ensino das Ciências, base orientadora do currículo da disciplina aqui analisada, concretizado nos dois módulos articuladores descritos. Destacam-se algumas dimensões de análise descritas na presente investigação empírica, a saber: Utilização das TIC; Avaliação do Ensino baseada no feedback dos alunos; Avaliação Formativa das Aprendizagens e feedback; Trabalho de grupo realizado nos módulos articuladores; Currículo centrado na IDC; Currículo centrado na articulação da IDC-Práticas de Ensino das Ciências; Currículo centrado nas Práticas de Ensino das Ciências; Currículo centrado na articulação da Investigação-Práticas formativas e Currículo centrado nas Políticas Educativas. Relativamente a dinâmica dos currículos (intencional - negociado - acção) dos dois módulos articuladores, foram definidos quatro construtos (objectos de ensino, objectos de aprendizagem, objectivos de ensino e objectivos de aprendizagem) que culminaram na discussão de vários aspectos a serem considerados nos próximos cursos como, por exemplo: 1) Importância de o contrato didáctico prever a inclusão de objectos de aprendizagem; 2) Incompatibilidade do objectivo de aprendizagem ‘compreender a importância da IDC e a sua relevância para as práticas lectivas em contextos específicos’ num quadro formativo articulador; e 3) Importância de os cursos de formação de professores explicitarem quais ferramentas investigativas são necessárias à produção autónoma de conhecimento no contexto escolar e académico (mesmo que não sejam mobilizadas), de forma a que os professores possam delinear previamente planos individuais de formação/investigação. O estudo termina com a apropriação do modelo de articulação entre a Investigação Educacional e Práticas de McIntyre (2005) ao contexto da Didáctica das Ciências evidenciando uma relação dialógica com a investigação empírica. Apesar de este modelo priorizar a dimensão epistemológica (que aceita o gap pela impossibilidade epistemológica do seu total desaparecimento), na sua apropriação foi considerada a influência das outras dimensões. Esta apropriação assentou, portanto, numa visão moderada de articulação e na complexidade inerente à interdependência das dimensões. Foram propostos três caminhos epistemológicos complementares para a articulação entre a IDC-Práticas: 1º) Interacções entre Didáctica Investigativa – Didáctica Profissional; 2º) Utilização de estratégias na IDC especialmente desenhadas para informar as práticas de ensino; e 3º) Realização de IDC pela escola. Em cada um destes caminhos procurou-se enquadrar algumas sugestões e iniciativas já levadas a cabo para potenciar o impacte e/ou articulação e que se encontravam referenciadas na literatura em geral e no contexto português em particular. O primeiro caminho (composto por cinco etapas) evidenciou-se como aquele que leva a maior vantagem pelas inúmeras intervenções possíveis. A investigação empírica aqui apresentada enquadrou-se inclusivamente neste primeiro caminho pelo facto de ter sido uma iniciativa com a intencionalidade explícita de articular a Didáctica Investigativa e Profissional e por ter sido realizada no contexto da Formação Pós-Graduada (cenário considerado privilegiado para a promoção de interacções). Esta iniciativa foi realizada exclusivamente no âmbito curricular da Formação Pós-Graduada (Didáctica Curricular) e procurou articular as dimensões epistemológicas da Didáctica através da utilização de ‘mecanismos potencialmente articuladores’ (Avaliação - feedback, TIC e Colaboração). Foram descritas as quatro etapas deste primeiro caminho percorridas empiricamente com variações no grau de concretização, com excepção da quinta etapa ‘Investigação sobre a prática de ensino com generalização situada’ porque a vertente dissertativa do respectivo curso não fez parte do corpus. Assim, a articulação ocorreu fundamentalmente no nível epistemológico (currículo da disciplina). No que diz respeito ao 2º caminho, é aquele em que a comunidade académica mais tem investido, quer pelas críticas voltadas especificamente para a investigação, quer pelo sucesso na potenciação do impacte nas propostas até agora implementadas. Deve ser utilizado de forma complementar ao 1º, envolvendo, de preferência, os Professores que percorrem frequentemente o 1º caminho na sua prática diária. Esta condição justifica-se pela necessidade de se integrar legitimamente os professores nas equipas de investigação, aumentando concomitantemente a contribuição das Práticas para a construção de conhecimento no campo educacional. Finalmente, o 3º caminho é aquele que ainda não pode ser concretizado porque, para as Escolas serem diferentes das actuais na dimensão epistemológica (tornando-se produtoras de conhecimento didáctico), seriam necessárias medidas estruturais e articuladas nas várias dimensões anteriormente referidas. Entretanto, foram apontadas algumas soluções como, por exemplo, a utilização de investigações de generalização situada nas Escolas e a ligação das Escolas em redes. Estas investigações locais não substituiriam, mas mobilizariam a IDC produzida nas Universidades (centradas na construção do campo Didáctica das Ciências). Este caminho visionário culmina por um lado, com uma análise prospectiva assente na relação de complementaridade entre as evidências científicas e experienciais porque uma prática sem suporte investigativo é imprudente e uma investigação sem suporte experiencial é imatura. Por outro com uma constatação tardia (deveras reconfortante) que os estudos centrados na relação entre a Investigação e Práticas são estudos voltados para a Formação de Investigadores-Seniores por exigirem uma meta-reflexão da prática investigativa e do processo investigativo. As implicações do estudo são: (i) futuras iniciativas de articulação entre IDCPráticas; (ii) implementar e avaliar as sugestões advindas em novos contextos formativos; e (iii) na Educação a distância na área da Didáctica e Formação Didáctica de Professores. Assume-se a limitação estrutural da investigação resultante da alteração do projecto inicial que o restringiu a uma única etapa. Faz-se ainda uma reflexão do processo formativo-investigativo mediante a descrição dos constrangimentos de natureza interna e externa. Explicitam-se as limitações de carácter geral e específico e algumas tentativas de minimização dos respectivos efeitos no estudo. Finaliza-se o estudo com algumas sugestões de trabalhos futuros, a saber: (i) Continuidade dos estudos centrados na articulação entre IDC-Práticas; (ii) Continuidade dos estudos de Avaliação da Formação Pós-Graduada em termos de eficiência, eficácia, impacte e articulação; (iii) Análise da Epistemologia da Prática Docente em comunidades de práticas escolares; (iv) Articulação entre a Investigação sobre a Formação de Professores e as práticas dos formadores e futuros-formadores; e (v) Constituição de “Scholarship of teaching” na Formação de Professores.

Experiências investigativas em contextos reais de ciência : uma possível abordagem na formação de professores/as do 1º e 2º ciclo do ensino básico?

Tese de doutoramento, Educação (Didática das Ciências), Universidade de Lisboa, Instituto de Educação, 2015

Investigating early years teachers’ understanding and response to children’s preconceptions

This paper focuses on young children’s scientific preconceptions and discusses teachers’ identification of these preconceptions when teaching science in the early years, on which research is still limited. This paper is based on the theoretical framework of constructivism and it defines preconceptions as children’s erroneous concepts prior to formal education. A two phase case study approach was employed, facilitating in-depth investigation though the use of questionnaires, interviews and observations. The results indicate that the teachers did not dedicate time to identify children’s preconceptions when planning and teaching science, even when acknowledging preconceptions’ possible existence. This indicates a possible lack of appreciation of the importance of children’s preconceptions of the consequences when ignoring them. The results also indicate the need for further training and professional development in relation to the teaching of early-years science, especially since only a very small percentage of early years teachers tend to study science during their years compulsory education. A number of suggestions are also provided for practice and policy that can be useful for other subjects as well.

Mice and larvae tracking using a particle filter with an auto-adjustable observation model

This paper proposes a novel way to combine different observation models in a particle filter framework. This, so called, auto-adjustable observation model, enhance the particle filter accuracy when the tracked objects overlap without infringing a great runtime penalty to the whole tracking system. The approach has been tested under two important real world situations related to animal behavior: mice and larvae tracking. The proposal was compared to some state-of-art approaches and the results show, under the datasets tested, that a good trade-off between accuracy and runtime can be achieved using an auto-adjustable observation model. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

O que e o método científico: uma reflexão crítica sobre o método científico como subsídio para o ensino das ciências naturais

Ensinar ciência e, acima de tudo, ensinar o método científico e desenvolver a atitude crítica do estudante. Isto significa substituir a visão da ciência como uma coleção de fatos e teorias definitivamente estabelecidos, pela visão da ciência como um conhecimento racional - Porque crítico -, conjectural, provisório, sempre capaz de ser questionado e corrigido. Significa também opor à visão da ciência como uma representação completa e perfeita de fenômenos diretamente observáveis, a visão da ciência como uma reconstrução idealizada e parcial da realidade, que explica o visível pelo invisível. Nessa linha de raciocínio, devemos opor à idéia de uma observação pura e imparcial dos fatos, a ideia da observação guiada por hipóteses e teorias. Ensinar o meto do cientifico é questionar a ideia de que descobrimos e verificamos hipóteses através de procedimentos indutivos, substituindo-a pela ideia de que inventamos conjecturas ousadas, surgidas de nossa imaginação. Essas conjecturas, contudo, deverão ser testadas o mais severamente possível, através de tentativas de refutação que façam uso de experimentos controlados. No lugar da ilusória busca de teorias verificáveis, verdadeiras -ou pelo menos cada vez mais prováveis devemos buscar teorias de maior refutabilidade, cada vez mais amplas, precisas, profundas, de maior grau de corroboração e, talvez, mais próximas da verdade. Finalmente, ensinar o método científico significa também criticar cada uma das visões alternativas de ciência, propondo novos critérios para avaliar hipóteses e teorias científicas. É desnecessário dizer que estes critérios, por sua vez, devem também ser criticados, visto que a ausência de discussão crítica e a aceitação passiva e dogmática de um conjunto de ideias ou teorias e a não ciência, a pseudociência, enfim, a negação do espírito crítico e da racionalidade do homem.

Quadrinhos nas aulas de ciências: narrando uma história de formação continuada

Located at the intersection of Science Education, Teacher Training and use of didactic Comics (HQ), the text aims to discuss the problem which thus sets: - What is the contribution of the incorporation of comics in the continuing education of teachers Natural Sciences of the early years of elementary school? - May be the comics for enabling science teaching? - How to contribute to a reflexive training of teachers of the early years? - In order to answer these questions, there was a collaborative action research in a school located in the city of Natal / RN, with three teachers who teach natural science in the early years of elementary school. The study involved the conduct of 13 meetings of in-service, under the focus on reflective practice, with the purpose of discussing topics underlying the teaching of science and the use of comics as a methodological strategy. All meetings were recorded on audio and transcripts. The teachers finally recorded the meetings by writing a portfolio. The teachers made use of 10 sessions with reading comics in science classes, which were video recorded and later watched by the educators in autoscopy sessions followed by individual interviews. From the collected data, several aspects that have emerged can be grouped into three categories: The difficult concept of science, teachers' work and the obstacles and possibilities of comics as a teaching strategy. In this sense, are woven assessments taking as its founding, look for the reflective and dialogic practices exercised in the classroom. In the analysis of the data, we can see the conceptual difficulties, methodological and pistemological questions of teachers for teaching science, but also the limitations of comic books for teaching. Learning more relevant appointed by the teachers is related to the importance of collective work to mitigate the training needs of teaching. Finally, signals that the HQ has a great potential for use in science classes, provided that the teacher conduct a careful planning for this, but that the meetings of continuing education promote moments of reflection on teaching practices that are capable of giving rise to new attitudes before the difficulties they depict

Literatura de monteiro lobato no ensino de ciências

Advocating education as a humanizing task, the humanizing function of literature and the importance of scientific education, this paper proposes linking Science and Literature in Science Teaching using two specific books of Monteiro Lobato in the final series of elementary school level. Adopting the action research methodology, an interdisciplinary approach, we used the books A Reforma da Natureza and Serões de Dona Benta in two classes (8th and 9th) at Escola Estadual Professor José Mamede, located in the town of Tibau do Sul, Rio Grande do Norte. The readings were performed in Portuguese Language s course and the scientific content were discussed in Science´s classrooms. The book A Reforma da Natureza permitted to approach issues related to the environment, while the use of Serões de Dona Benta showed particularly its effectiveness in questioning the concepts of matter, mass, weight and some questions about the Nature of Science (NOS). In general, the analysis of results shows that the readings of these two books permitted interaction and dialogicity in the classroom, as well as indicates the potential of these books in contextualing and questioning the scientific content contained in it. We advise, however, the need for the science teacher be aware of the conceptual mistakes present in literary works, avoiding erroneous learning and reinforcement of alternative conceptions

Formação continuada de professores de ciências para o ensino de astronomia nos anos iniciais do ensino fundamental

Situated at the intersection of Continuing Formation, Science Teaching and content of astronomy, the research aims to discuss this problematic : What are the challenges encountered in a continuous formation in service of science teachers of the early years of elementary school with contents of astronomy? Aiming to answer this question, we carried out a collaborative action research in a school of Natal / RN, with 6 teachers who teach or lectured Natural Sciences in the early years of elementary school. The study involved 14 encounters of continuos formation in service, to enable a better understanding criticism and propositive concerning the teaching science, especially some content of astronomy for the initial years, through a shared discussion. To this end, we consider that more profound understanding of astronomical knowledge allows the establishment of relationships and connections between theoretical knowledge and the daily teaching practice. All discussions were recorded on audio and transcripts. This research was realized using questionnaires and diary, however, the audio recording was its principal working instrument. About the data collected, several issues emerged as the little field of conceptual content, several misconceptions among teachers about the content of astronomy, lack of adequate space in the school environment to study and the need for collective reflection on the practice. Finally, is indicated that the contents of astronomy should be used in classrooms of Sciences, provided that teaching plan of action consider the existence of diverse alternative conceptions about the subject, among both teachers and students, and the need of permanente continuing education in the teaching

Atividades de campo no ensino das ciências: investigando concepções e práticas de um grupo de professores

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Analogias e metáforas no ensino de física: o discurso do professor e o discurso do aluno

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Conhecimento básico de genética: concluintes do ensino e graduandos de ciências biológicas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Concepções de ciência nas obras de Monteiro Lobato: mapeamento e análise de termos científicos no livro Serões de Dona Benta

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)