Apresentação enec2009 (Castelo Branco)

A EXPLORAÇÃO DO E- LAB NO ENSINO

Sérgio C. Leal1,2, João P. Leal1,3, Horácio Fernandes4

1 Departamento de Química e Bioquímica, FCUL, Lisboa, Portugal2 Escola Secundária Padre António Vieira, Lisboa, Portugal3 Instituto de Tecnológico Nuclear, ITN, Sacavém, Portugal

4 Departamento de Física, IST, Lisboa, Portugal

E-mail: [email protected]

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XIII ENEC 2009Laboratório virtual e-lab: plataforma de ensino das ciências

Castelo Branco, 26 de Setembro de 2009

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A exploração do e-lab no ensino

Importa questionar

• Será vantajosa a implementação?• Quando implementar?• É motivador para os alunos? • É motivador para os professores?• Poderá servir de desafio?

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Introdução

• Diminuição da questionação ao longo do percurso académico.

• Falta de gosto pela Ciência?

• A situação anterior atenta:- Numa pedagogia transmissiva;- Abordagem descontextualizada.

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Introdução

• Pilares da mistificação e desmotivação de alunos e professores para o ensino das ciências:

- A não contextualização do ensino;- O facto de não tornar claro a alunos e professores a

importância da Ciência no dia-a-dia;- Falta de formação de professores nas novas

tecnologias;- A dificuldade de generalizar práticas laboratoriais nas

nossas escolas.

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Objectivos

• Inverter o estigma criado da dificuldade de disciplinas científicas, como a Física e a Química.

• Promover a motivação, o interesse e o gosto pela aprendizagem da Ciência.

• Através de dois canais:- Tecnologias de informação e comunicação (TIC);- Trabalho laboratorial (TL).

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Ensino da Física (exemplo)

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Teoria

Observação

Equipamento de

medida

....

Hands-on

Sensores + data-loggers

Simulações

....

Experiências reais num ambiente virtual

e-learning Partilha de dados Participação remota ...

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Descrição

• Crescimento generalizado na utilização do computador e da Internet pela comunidade escolar.

• Plano Tecnológico da Educação (PTE).

• Actualmente estudos confirmam a importância do recurso às novas tecnologias (TIC) no processo de ensino/aprendizagem (com moderação) de disciplinas científicas, numa vertente CTSA.

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Descrição

• A plataforma de ensino e-lab preconiza todos os aspectos referenciados (TIC, TL e metodologia CTSA).

• Laboratório virtual que permite a aquisição de dados reais, na sala de aula ou noutro local.

• A segurança, o risco e o custo são salvaguardadas.

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Descrição

• A formação de professores na plataforma e-lab será uma mais-valia indispensável para a correcta utilização deste recurso e pretende:

- O conhecimento e a utilização da interface e-lab;- Ajudar o professor na planificação e preparação das

Actividades Laboratoriais (ALs);- Testar, previamente, as ALs, promovendo auto-

-aprendizagens;

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Descrição

- Realizar ALs já testadas, minimizando erros de operação;

- Conhecer e explorar materiais de apoio dispersos pela Internet;

- Incentivar o estudo e a preparação, pelos alunos, das ALs;

- Orientar o estudo dos alunos;- Apoiar, individualmente caso seja possível, alunos

com dificuldades de aprendizagem.

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Enquadramento curricular

• Na plataforma e-lab existem actualmente as seguintes ALs:– Aceleração da gravidade (g);– Variação da pressão em função do volume (PV);– Velocidade do som (Som);– Variação da pressão em função da profundidade

(P Vs h);– Lançamento de dados (Dados);– Refracção (RFR).

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Matriz de enquadramento curricular

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Conteúdo e-lab

• Na plataforma e-lab estarão disponíveis:

- Protocolos experimentais versão aluno;- Relatório orientado;- Miniquizz avaliativo;- Protocolos experimentais versão professor com

resultados.

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Organização das ALs

• Cada AL estará prevista para 2 tempos de 45 minutos para o 3º ciclo e 90+45 (aula laboratorial) para o ensino secundário.

• Recurso necessário: PC com ligação à Internet.• Organização das ALs:- Questões prévias;- Objectivo;- Planeamento e execução da AL (protocolo);- Análise e discussão (relatório e miniquizz).

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Conclusão

• O estudo de fenómenos naturais do que nos rodeia (Física) e das características e transformações dos materiais (Química) deveriam despertar interesse.

• Urge a necessidade de mudar métodos de ensino, com recurso às novas tecnologias e trabalho laboratorial (que o e-lab proporciona).

• O e-lab pretende contribuir para a formação contínua de professores de ciências (bastante reduzida).

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E agora?

• Será vantajosa a implementação?PTE, utilização de PC e Internet

• Quando implementar?Ensino básico? Ensino secundário? – Em ambos

• É motivador para os alunos? Sim

• É motivador para os professores? Sim

• Poderá servir de desafio? Sem dúvida

Permite ir para além do currículo…

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Objectivos da oficina prática

Pretende-se que os docentes:i. Consigam utilizar expeditamente a plataforma do e-lab;

ii. Tenham conhecimento das experiências disponíveis actualmente para o ensino pré-universitário;

iii. Obtenham uma visão global do seu funcionamento e estrutura interna;

iv. Dominem algumas ferramentas numéricas para a análise dos dados obtidos;

v. Possam contribuir paraa melhoria da interface e propor novas experiências do seu interesse.

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e-lab: laboratórios remotamente controlados

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AnywhereAnytime

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O laboratório

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Disponíve

l 24x7

Controlo remoto sobre a Internet, Intranet ou Extranet:

Aquisição de dados e controlo em tempo real n Aparatos Experimentais

m Utilizadores simultâneos

Repositório de dados

Gestão de utilizadores

Avaliação Qualquer sistema operativo

Infra-estrutura escalável

Server Software “•REC –

Multicast Server”

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A interface “quase extinta”

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Opções disponíveis: Save, Print & Copy, eMail “Waiting control”: lista de

utilizadores, auto play & partilha de

dados

Audio & video

Dados: Mostradores, Gráficos, Tabelas

Configurador

Chat & partilhade conhecimento

Repositório de dadosProtocolo Experimental

Requisitos: Qualquer SO 256 MB RAM JRE 1.4.1 TCP/IP Protocol Stack

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Suporte multimédia

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- Sítio electrónico e-escola (http://www.e-escola.pt)

- Plataforma Moodle (eventualmente)

- ?

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Exploração da experiência Boyle-Mariotte

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- Entrar em http://preview.e-escola.pt

- Inserir códigos

- Escolher a experiência de Boyle-Mariotte

- Aceder ao laboratório (será necessário instalar)

- ...

- Em http://elab.ist.eu acede directamente na plataforma “quase extinta”

http://preview.e-escola.pt/

http://elab.ist.eu/

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Referências

Leal, S. C. (2006) A química orgânica no ensino secundário: percepções e propostas. MsC. Thesis. Aveiro: Universidade de Aveiro.

Ministério da Educação, Departamento do Ensino Básico. (2001). Programa de ciências físicas e naturais: Orientações curriculares para o 3.º ciclo. Lisboa: Autor.

Leite, L. (2001). Contributos para uma utilização mais fundamentada do trabalho laboratorial no ensino das ciências. In DES (Ed.), Cadernos Didácticos das Ciências, 1, 78-97. Lisboa: ME, DES.

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Referências

Marques, M. (2004). Formação contínua de professores de ciências: Um contributo para uma melhor planificação e desenvolvimento. Porto: ASA Editores.

Martins, A., Malaquias, I., Martins, D. R., Campos, A. C., Lopes, J. M., Fiúza, E. M., da Silva, M. M. F., Neves, M., & Soares, R. (2002). Livro branco da física e da química (1.ª ed.). Aveiro: Minerva Central.

Paiva, J. (2007). O fascínio de ser professor. Lisboa: Texto Editores.

SEPUP. Science Education for Public Understanding Program. Recuperado em 21 de Agosto de 2008, de http://www.lhs.berkeley.edu/SEPUP.21 -09-09 24