GeoGebra: um instrumento auxiliar no processo ensino/aprendizagem da matemática

Este relatório foi elaborado no âmbito da unidade curricular de Prática de Ensino Supervisionado, do Mestrado em Ensino da Matemática no 3º Ciclo do Ensino Básico e Secundário, da Universidade da Madeira, no ano letivo de 2011/2012. Neste relatório descrevo, de forma sumária, todo o trabalho desenvolvido por mim e pela minha colega de grupo, ao longo de todo o estágio pedagógico, e faço uma breve reflexão. Apresentarei uma análise e uma reflexão acerca da introdução das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), nomeadamente o software de geometria dinâmica GeoGebra no processo ensino/aprendizagem. Atualmente os alunos estão em quase permanente contacto com os computadores e com programas informáticos. Esse contacto pode ser estabelecido fazendo pesquisas na internet, a título pessoal ou para realizar trabalhos escolares ou, em muitos casos, como recreação. Muitas vezes a escola traz poucos estímulos aos alunos, pelo que, com este estudo, pretendo estabelecer uma ligação entre a aprendizagem de conceitos matemáticos e os conhecimentos que os alunos têm com as TIC. Nesta experiência, procurarei verificar se o software GeoGebra pode contribuir como ferramenta eficaz no ensino/aprendizagem da matemática.

Design e gestão de sistemas, robótica, redes e médias interativos

Este relatório pretende ilustrar a experiência profissional obtida, principalmente após a conclusão, em 1998, da Licenciatura em Engenharia de Sistemas e Computadores na Universidade da Madeira. Esta experiência circunscreve-se à proficiência nas áreas de redes de comunicação de dados, automação e robótica e desenvolvimento de média interativos (tanto na vertente de CD-ROMs como orientado à Internet). Embora também disponha de experiência no ensino destas áreas citadas, foram privilegiados os projetos com uma relevância mais técnica atendendo à natureza deste mestrado. Sendo assim, são apresentadas nestas quatro áreas primeiro uma descrição dos projetos realizados no âmbito do percurso profissional, para depois descrever uma implementação (relativa a cada área) utilizando uma metodologia científica que fora alvo de estudo na componente letiva deste mestrado, salientando as virtudes e defeitos de ambas as abordagens e comparando os resultados obtidos. Em síntese, é analisado o projeto de gestão de sistemas de redes das Escolas Secundárias Francisco Franco e Jaime Moniz (no âmbito do desempenho das funções de Diretor das Instalações Informáticas em ambas as instituições) culminando numa proposta de implementação utilizando equipamentos da Cisco; é analisado o projeto de CD-ROM sobre a Reserva Natural das Ilhas Desertas para depois completar um jogo educativo utilizando uma metodologia científica de Game Design; são descritos os websites desenvolvidos (com especial ênfase nos realizados enquanto técnico superior de informática na Secretaria Regional do Ambiente e dos Recursos Naturais) para concluir com uma proposta de implementação de um sistema de marcação de reuniões orientado para a Cloud; finalmente, é descrito a utilização dos kits Lego Mindstorms para o ensino da programação, propondo uma implementação de baixo custo (alternativa) baseada num Raspberry Pi e componentes acessórios (tanto estandardizados como construídos com uma RepRap). Em suma, é contraposto o rigor e método do ensino académico com o pragmatismo e metas de produtividade exigidas no mercado de trabalho.

Interoperabilidade e otimização da gestão de redes com a framework NSDL

As redes de computadores cresceram nas últimas décadas em diversidade e complexidade,sempre procurando manter um nível elevado de qualidade na comunicação. Atualmente existe uma variedade de ferramentas para a gest~ao de redes que cobrem de forma completa ou parcial as diferentes etapas do ciclo de vida dessas redes. Dadas a dimensão e heterogeneidade dessas redes, o seu desenvolvimento e operação são tarefas que envolvem um número crescente de ferramentas, o que induz a uma maior complexidade. Além do mais, a maior parte das ferramentas existentes s~ao independentes e incompatíveis, tornando a tarefa dos arquitetos e dos gestores de redes mais difícil. Dessa forma, é identificada a necessidade de uma abstraãoo ou abordagem genérica que permita a interoperabilidade entre diferentes ferramentas/ambientes de rede de forma a facilitar e otimizar a sua gestão. O trabalho apresentado nesta tese introduz a proposta e a implementação de uma framework para a integração de diferentes ferramentas heterogéneas de rede dando suporte Da criação de um ambiente de gestão que cubra o ciclo de vida de uma rede de comunica ção. A interoperabilidade proporcionada pela framework é implementada através da proposta de uma nova linguagem para a descrição de redes e de todos os seus componentes, incluindo a informação da topologia e dos contextos onde a rede pode existir. As demais contribuições desta tese estão relacionadas com (i) a implementação de algumas ferramentas de gestão para dar suporte há construção de cenários de rede utilizando a linguagem proposta, e (ii) a modelação de vários cenários de rede com tecnologias diferentes, incluindo aspetos de Qualidade de Serviço, para a validação da utilização da framework proposta para proporcionar a interoperabilidade entre diferentes ferramentas de gestão de redes. A linguagem proposta para a descrição de redes preocupou-se com a descrição dos cenários de rede dando suporte das diferentes fases da existência dessa rede, desde o seu projeto até a sua operação, manutenção e atualização. Uma vantagem desta abordagem de permitir a coexistência de diversas informações de utilização da rede numa única descrição, mantendo cada uma independente das restantes, o que promove a compatibilidade e a reutilização das informações de forma direta entre as ferramentas, ultrapassando assim a principal limitação detetada nas linguagens e ferramentas existentes e reforçando as possibilidades de interoperabilidade.

Contribuição para o estudo da aprendizagem da matemática e da programação em comunidades virtuais de prática com foco no uso de robots como mediadores da aprendizagem

Contribuição para o Estudo da Aprendizagem da Matemática e da Programação em Comunidades Virtuais de Prática com Foco no Uso de Robots como Mediadores da Aprendizagem O propósito deste estudo, desenvolvido no âmbito de um projeto de investigação que envolveu a utilização de robots na aprendizagem colaborativa da Matemática e da Informática através da Web, é analisar e discutir a noção de participação e o processo de construção do conhecimento em comunidades virtuais de prática. O referido projeto foi desenvolvido em três etapas principais. Na primeira, foram selecionadas as ferramentas de comunicação a serem utilizadas. A segunda etapa envolveu a elaboração e contextualização dos problemas-desafio a serem resolvidos pelos grupos virtuais. A terceira e última etapa do projeto compreendeu o registo e a recolha dos dados e informações obtidos nas reuniões virtuais com grupos de alunos do Ensino Secundário e sua posterior análise, utilizando uma abordagem qualitativa de natureza interpretativa, tendo como referencial teórico a teoria da aprendizagem situada de Lave e Wenger e os conceitos subjacentes às comunidades de prática, objetivando com isto melhor compreender os efeitos das tecnologias sobre tais comunidades, bem como as características da aprendizagem realizada em espaços virtuais. A utilização de robots como mediadores da aprendizagem facilitou a exploração de conceitos abstratos fundamentais relativos às áreas da Matemática e da Informática, permitindo com isto que as tarefas de programação necessárias à resolução dos problemas propostos fizessem mais sentido, pelo facto dos resultados obtidos poderem ser concretizados no mundo real.

Internet: sala de estudo virtual

Este trabalho relata uma investigação de tipo etnográfico que decorreu na Universidade da Madeira com o objectivo de observar o uso que os estudantes dão aos computadores e, particularmente, à Internet, como auxiliares no estudo e, consequentemente, na aprendizagem. A percepção de que estes meios são comummente usados para além da aprendizagem formal, destacando-se a importância que assume a comunicação online, nas suas várias formas, levou a uma abordagem do papel da comunicação na aprendizagem e na construção e manutenção de comunidades que aprendem em conjunto. O estudo empírico ocorreu numa sala de estudo da UMa, tendo sido valorizada a observação participante na recolha de dados, bem como o recurso a conversas informais e entrevistas não estruturadas. Foi suportado por uma revisão de literatura que incide particularmente sobre a evolução tecnológica e do seu contributo a aprendizagem e como promotora e facilitadora da inovação pedagógica. A aprendizagem, e as diferentes teorias que a explicam, tem aqui um papel relevante, com particular incidência nas teorias que sustentam a aprendizagem pelo uso da tecnologia e dos computadores. A Internet e o seu uso social destacam-se, dando suporte a um aspecto fundamental desta tese que é sua utilização como espaço de aprendizagem. Em todo o trabalho se assume a importância que a Internet tem vindo a ter nos processos de estudo e aprendizagem, tornando-se mesmo insubstituível no quotidiano académico da grande maioria dos estudantes.

A motivação dos alunos face à utilização de materiais manipuláveis na aula de matemática: um estudo realizado no 8º ano

O presente trabalho foi elaborado no âmbito do Mestrado em Ensino da Matemática no 3º Ciclo do Ensino Básico e Secundário, da Universidade da Madeira, no ano letivo de 2012/2013. Tem como objetivo analisar e refletir sobre o trabalho implementado nas duas turmas do 8º ano que me foram atribuídas, incidindo sobre a motivação dos alunos face à presença de outros materiais além do típico caderno de exercícios e do manual na aula de matemática. Deste modo, relatarei algumas aulas onde foram propostas atividades com recurso a materiais manipuláveis, jogos e computadores. Esta pesquisa foi realizada com base numa avaliação qualitativa que incidiu sobre a observação direta do trabalho desenvolvido pelos alunos, através dos registos escritos e de gravações de vídeo e áudio de algumas aulas, de forma a poder transmitir com maior exatidão a postura e o empenho dos alunos no decurso destas atividades.

Quantifying epistemic actions in human-computer interaction

As digital systems move away from traditional desktop setups, new interaction paradigms are emerging that better integrate with users’ realworld surroundings, and better support users’ individual needs. While promising, these modern interaction paradigms also present new challenges, such as a lack of paradigm-specific tools to systematically evaluate and fully understand their use. This dissertation tackles this issue by framing empirical studies of three novel digital systems in embodied cognition – an exciting new perspective in cognitive science where the body and its interactions with the physical world take a central role in human cognition. This is achieved by first, focusing the design of all these systems on a contemporary interaction paradigm that emphasizes physical interaction on tangible interaction, a contemporary interaction paradigm; and second, by comprehensively studying user performance in these systems through a set of novel performance metrics grounded on epistemic actions, a relatively well established and studied construct in the literature on embodied cognition. The first system presented in this dissertation is an augmented Four-in-a-row board game. Three different versions of the game were developed, based on three different interaction paradigms (tangible, touch and mouse), and a repeated measures study involving 36 participants measured the occurrence of three simple epistemic actions across these three interfaces. The results highlight the relevance of epistemic actions in such a task and suggest that the different interaction paradigms afford instantiation of these actions in different ways. Additionally, the tangible version of the system supports the most rapid execution of these actions, providing novel quantitative insights into the real benefits of tangible systems. The second system presented in this dissertation is a tangible tabletop scheduling application. Two studies with single and paired users provide several insights into the impact of epistemic actions on the user experience when these are performed outside of a system’s sensing boundaries. These insights are clustered by the form, size and location of ideal interface areas for such offline epistemic actions to occur, as well as how can physical tokens be designed to better support them. Finally, and based on the results obtained to this point, the last study presented in this dissertation directly addresses the lack of empirical tools to formally evaluate tangible interaction. It presents a video-coding framework grounded on a systematic literature review of 78 papers, and evaluates its value as metric through a 60 participant study performed across three different research laboratories. The results highlight the usefulness and power of epistemic actions as a performance metric for tangible systems. In sum, through the use of such novel metrics in each of the three studies presented, this dissertation provides a better understanding of the real impact and benefits of designing and developing systems that feature tangible interaction.

Sistema sensor em fibra ótica para deteção de gás

O presente trabalho descreve duas técnicas de deteção de gás baseadas em fibra ótica e apresenta dois sistemas sensores testados em ambiente laboratorial, usando técnicas de processamento de sinal usualmente associadas à espetroscopia de absorção. O estudo inicial do estado da arte dos sensores baseados em fibra ótica para a deteção de gases apresenta soluções com elevada seletividade, sensibilidade e resolução que permitem tempos de resposta curtos e esquemas de multiplexagem versáteis. A técnica de espetroscopia de absorção direta (DAS) permite a deteção de gases de forma simples e com alguma eficácia, mas com uma baixa relação-sinal-ruido. A espetroscopia por modulação de comprimento de onda (WMS) é uma técnica muito eficaz e de elevada sensibilidade para a deteção de gases, dado que a deteção é deslocada para frequências afastadas do ruído base, melhorando significativamente a relação-sinal-ruído. Estas técnicas foram escolhidas para a implementação de dois sistemas optoeletrónicos, totalmente controlados pelas respetivas aplicações em LabVIEW para a deteção e monitorização de amónia (NH3), dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4). O trabalho é finalizado com a caraterização laboratorial dos sistemas e avaliação do desempenho, permitindo a otimização dos sistemas e técnicas implementados. De referir que o trabalho realizado nas instalações da Unidade de Optoeletrónica e Sistemas Eletrónicos (UOSE) do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores (INESC), Tecnologia e Ciência (TEC), laboratório associado coordenado pelo INESC Porto, permitiu, excelentes condições de trabalho, essenciais para implementar de forma prática os diversos conceitos estudados, bem como testar e caraterizar todos os sistemas desenvolvidos em ambiente laboratorial. O trabalho desenvolvido enquadra-se no âmbito do projeto europeu ECOAL-MGT (Gestão ecológica de pilhas de resíduos de carvão), que será implementado para monitorização remota de parâmetros fundamentais de uma escombreira de carvão em auto-combustão em S.ºPedro da Cova, Portugal.

Uma arquitetura distribuída de hardware e software para controle de um robô móvel autônomo

BRITTO, Ricardo S.; MEDEIROS, Adelardo A. D.; ALSINA, Pablo J. Uma arquitetura distribuída de hardware e software para controle de um robô móvel autônomo. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE AUTOMAÇÃO INTELIGENTE,8., 2007, Florianópolis. Anais... Florianópolis: SBAI, 2007.

As bibliotecas escolares digitais constituídas através de uma rede de conhecimento digital

BEZERRA, Gesiane Ferreira; CÂMARA, Rafael Silva da; SANTOS, Valdete Honorato dos et al. As bibliotecas escolares digitais contituídas através de uma rede de conhecimento digital. In: SEMINÁRIO DE PESQUISA DO CENTRO DE CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS, 16, 2010. Natal. Anais eletrônicos... Natal: SEMINÁRIO CCSA, 2010. Trabalho oral. Disponível em:. Acesso em: 25 nov. 2011.

Práticas da ti verde que contribuem para o desenvolvimento sustentável: um estudo de caso em indústrias do RN

This dissertation aims to describe the practices of Information Technology Green contributing to sustainable development, in computers and textile industries in the state of Rio Grande do Norte. The goal is to understand the importance and contribution of IT Green for sustainable development. The research methodology used involved a survey of the theoretical approach prepared, involving two case studies in industries of Rio Grande do Norte. The analysis was supported by an analysis of content, which allowed the understanding of the phenomenon of the Information Technology Green sustainable development in the case studies. In conclusion, is that the Green Information Technology contributes to sustainable development, even so through incipient aspects that highlight the competitive business with a focus on cost reduction, and efforts in sustainable practices

Práticas de letramento digital de professores em formação: demandas, saberes e impactos

Over the last decades, the digital inclusion public policies have significantly invested in the purchase of hardwares and softwares in order to offer technology to the Brazilian public teaching institutions, specifically computers and broadband Internet. However, the teachers education to handle these artefacts is put away, even though there is some demand from the information society. With that, this dissertation chooses as an object of study the digital literacy practices performed by 38 (thirty-eight) teachers in initial and continuous education by means of the extension course Literacies and technologies: portuguese language teaching and cyberculture demands. In this direction, we aim at investigating the digital literacy practices of developing teachers in three specific moments: before, while and after this extension action with the intent to (i) delineate the digital literacy practices performed by the collaborators before the formative action; (ii) to narrate the literacy events made possible by the extension course; (iii) to investigate the contributions of the education course to the collaborators teaching practice. We sought theoretical contributions in the literacy studies (BAYNHAM, 1995; KLEIMAN, 1995; HAMILTON; BARTON; IVANIC, 2000), specifically when it comes to digital literacy (COPE, KALANTZIS, 2000; BUZATO, 2001, 2007, 2009; SNYDER, 2002, 2008; LANKSHEAR & KNOBEL, 2002, 2008) and teacher education (PERRENOUD, 2000; SILVA, 2001). Methodologically, this virtual ethnography study (KOZINETS, 1997; HINE, 2000) is inserted into the field of Applied Linguistics and adopts a quali-quantitative research approach (NUNAN, 1992; DÖRNYEI, 2006). The data analysis permitted to evidentiate that (i) before the course, the digital literacy practices focused on the personal and academic dimensions of their realities at the expense of the professional dimension; (ii) during the extension action, the teachers collaboratively took part in the hybrid study sessions, which had a pedagogical focus on the use of ICTs, accomplishing the use of digital literacy practices - unknown before that; (iii) after the course, the attitude of the collaborator teachers concerning the use of ICTs on their regular professional basis had changed, once those teachers started to effectively make use of them, promoting social visibility to what was produced in the school. We also observed that teachers in initial education acted as more experienced peers in collaborative learning process, offering support scaffolding (VYGOTSKY, 1978; BRUNER, 1985) to teachers in continuous education. This occurred because of the undergraduates actualize digital literacy practices were more sophisticated, besides the fact being integrate generation Y (PRENSKY, 2001)

Estudo e desenvolvimento de um capacitor eletrolítico de nióbio

It seeks to find an alternative to the current tantalum electrolytic capacitors in the market due to its high cost. Niobium is a potential substitute, since both belong to the same group of the periodic table and because of this have many similar physical and chemical properties. Niobium has several technologically important applications, and Brazil has the largest reserves, around 96%. There are including niobium in reserves of tantalite and columbite in Rio Grande do Norte. These electrolytic capacitors have high capacitance specifies, ie they can store high energy in small volumes compared to other types of capacitors. This is the main attraction of this type of capacitor because is growing demand in the production of capacitors with capacitance specifies increasingly high, this because of the miniaturization of various devices such as GPS devices, televisions, computers, phones and many others. The production route of the capacitor was made by powder metallurgy. The initial niobium powder supplied by EEL-USP was first characterized by XRD, SEM, XRF and laser particle size, to then be sieved into three particle size, 200, 400 e 635mesh. The powders were then compacted and sintered at 1350, 1450 and 1550°C using two sintering time 30 and 60min. Sintering is one of the most important parts of the process as it affects properties as porosity and surface cleaning of the samples, which greatly affected the quality of the capacitor. The sintered samples then underwent a process of anodic oxidation, which created a thin film of niobium pentóxido over the whole porous surface of the sample, this film is the dielectric capacitor. The oxidation process variables influence the performance of the film and therefore the capacitor. The samples were characterized by electrical measurements of capacitance, loss factor, ESR, relative density, porosity and surface area. After the characterizations was made an annealing in air ate 260ºC for 60min. After this treatment were made again the electrical measurements. The particle size of powders and sintering affected the porosity and in turn the specific area of the samples. The larger de area of the capacitor, greater is the capacitance. The powder showed the highest capacitance was with the smallest particle size. Higher temperatures and times of sintering caused samples with smaller surface area, but on the other hand the cleaning surface impurities was higher for this cases. So a balance must be made between the gain that is achieved with the cleaning of impurities and the loss with the decreased in specific area. The best results were obtained for the temperature of 1450ºC/60min. The influence of annealing on the loss factor and ESR did not follow a well-defined pattern, because their values increased in some cases and decreased in others. The most interesting results due to heat treatment were with respect to capacitance, which showed an increase for all samples after treatment

Trabalho e formação docente na rede municipal de ensino de natal

The study Teacher work and education in the municipal schools of Natal objectifies the analysis of the education and work conditions of the teachers in the municipal schools of Natal, placing them within the scenario of the public policies outlined for Basic Education (2005-2010). The thesis is based on the perspective that the educational reforms implemented by the Brazilian government in an attempt to answer to the new contextual demands originated from the world of work and globalization, demanding increasingly higher levels of qualification and constant extension of the teaching functions in school from the teachers, have been configured withal as a strategy for intensifying the teacher s work. The empirical field of study was constituded by thirteen municipal schools that offer basic education. Four hundred and seventeen teacher subjects that work in the municipal school system of Natal, two representatives of the Secretaria Municipal de Educação de Natal (SME)1 that work in the pedagogical team and one representative of the Sindicato dos Trabalhadores em Educação do Rio Grande do Norte2 took part in the study. The procedures/instruments used in the research were: bibliographic review, document research, questionnaires and recording of information in a field journal. The study confirmed that the majority of the teachers that work in the municipal school system were admitted by means of public entry exams, therefore meeting the requirements set by Law 9.394/96. Most of the teachers have the initial education demanded to work in basic education, although with some limitations due to the fact that they do not correspond to the needs of the educational system. The SME has a plan for continued training of the teachers in accordance to the current ideas defended by researchers of this field. There is, although, a disconnection between the purpose of the plan and the training strategies, because, in truth, predominate repetitive and specific actions that do not contemplate the training needs of the teachers, nor the demands of the system. Although the work conditions are evaluated, by the teachers, as relatively good, limits in relation to the physical structure of the schools are observed (dirty walls with holes in them, broken ceiling fans, old chairs and desks, old and stained black boards, inadequate restroom installations, poor maintenance of the computers, amongst other items). It was also verified the an increase in the functions of the teachers and an intensification of their work, materialized through an overburden of activities undertaken daily at school (and outside of it) and through the demand in taking part in activities that go beyond those inherent to the teaching process, such as the elaboration of political-pedagogical projects, participation in collegiate, registration of student information solicited by the SME and the participation in commissions, has been happening

Uso da internet em ambiente acadêmico :estudo com docentes em institruição de educação tecnológica no Brasi

The last decade, characterized by the vertiginous growth of the computers worldwide net, brought radical changes in the use of the information and communication. Internet s use at business world has been largely studied; however, few are the researches about the academic use of this technology, mainly if we take into consideration institutions of technologic education. In this context, this research made an analysis of internet s use in a technologic education institution in Brazil, analyzing, in particular, the Centro Federal de Educação Tecnológica do Rio Grande do Norte CEFET/RN for that standard use of this Information Technology (IT) tools and, at the same time, studying the determinant factors of this use. To reach the considered objectives, a survey research was effected, be given data collected daily through the research s questionnaire application to 150 teachers who answered a set of closed and scaled questions. The quantitative data were qualitatively analyzed, arriving a some significant results related to the standard use and the factors that influenced in the use of these Internet technologies, like: the age scale, the exposition s to the computer level, the area of academic graduation, the area of knowledge where acts and the title, exert significant influence in the academic use of Internet between the professors