apresentação enec2009 (castelo branco)
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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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A exploração do e-lab no ensino
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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A exploração do e-lab no ensino
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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A exploração do e-lab no ensino
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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A exploração do e-lab no ensino
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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A exploração do e-lab no ensino
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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A exploração do e-lab no ensino
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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A exploração do e-lab no ensino
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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A exploração do e-lab no ensino
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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A exploração do e-lab no ensino
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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A exploração do e-lab no ensino
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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A exploração do e-lab no ensino
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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A exploração do e-lab no ensino
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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A exploração do e-lab no ensino
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”
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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