Apresentação

Um ensino das ciências que se pretenda renovado passa pela valorização da experimentação e da capacitação digital. Assim, é necessário ajudar os professores a utilizarem metodologias ativas, aplicações (Data Logger) e equipamentos tecnológicos (calculadoras gráficas e sensores). Nesta formação pretende-se que os professores aprendam a utilizar sensores e a realizar o tratamento dos dados recolhidos na calculadora gráfica. A experimentação assume, nas aprendizagens essenciais de Física e Química, um papel preponderante na operacionalização dos conhecimentos, capacidades e atitudes. Certas atividades requerem o traçado de gráficos e de retas de ajuste aos dados experimentais, pelo que os alunos (e professores) devem, nesses casos, recorrer à calculadora gráfica. No caso da Matemática, as aprendizagens essenciais que entram em vigor no ano letivo 2024/2025 promovem, nas ações estratégicas de ensino, a recolha de dados para modelação com funções, utilizando sensores, como, por exemplo, a experiência da deslocação de uma bola num plano inclinado, o movimento de um pêndulo ou o movimento de um corpo ligado a uma mola.

Destinatários

500, 510

Releva

Para os efeitos previstos no n.º 1 do artigo 8.º, do Regime Jurídico da Formação Contínua de Professores, a presente ação releva para efeitos de progressão em carreira de 500, 510. Mais se certifica que, para os efeitos previstos no artigo 9.º, do Regime Jurídico da Formação Contínua de Professores (dimensão científica e pedagógica), a presente ação releva para efeitos de progressão em carreira de 500, 510.

Objetivos

Conhecer as funcionalidades da calculadora gráfica e da aplicação Data Logger. Utilizar um sistema de recolha de dados (CLAB e sensores) durante a realização de atividades experimentais, indicadas nas aprendizagens essenciais, de Física e Química A dos 10.º e 11.º anos. Promover a recolha de dados com sensores, na disciplina de matemática, para modelação com funções. Usar os dados recolhidos com sensores e utilizar funções (polinomiais, exponenciais, logarítmicas, trigonométricas) para modelar situações reais, como por exemplo: movimento de um pêndulo, deslocação de uma bola num plano inclinado, movimento de um corpo ligado a uma mola, etc. Realizar o tratamento estatístico e a representação gráfica dos dados recolhidos e a partir destes obter conclusões. Elaborar protocolos para os alunos de acordo com as aprendizagens essenciais e as especificações dos equipamentos. Partilhar materiais, estratégias e experiências inovadoras que possam ser úteis aos professores dos grupos 500 e 510.

Conteúdos

O número total de horas é 25, distribuídas por 5 sessões presenciais (16 horas), 1 assíncrona (6 horas) e 1 síncrona (3 horas). Os conteúdos da ação, para os formandos do grupo 510, estão centrados nas atividades experimentais, indicadas nas aprendizagens essenciais, de Física e Química A dos 10.º e 11.º anos. A lista de atividades é a seguinte: - Movimento num plano inclinado: variação da energia cinética e distância percorrida; - Movimento vertical de queda e ressalto de uma bola; - Características de uma pilha; - Radiação e potência elétrica de um painel fotovoltaico; - Capacidade térmica mássica; - Balanço energético num sistema termodinâmico; - Queda livre: força gravítica e aceleração da gravidade; - Forças nos movimentos retilíneos acelerado e uniforme; - Movimento uniformemente variado: velocidade e deslocamento; - Características do som; - Velocidade de propagação do som; - Absorção, reflexão, refração e reflexão total; - Titulação ácido-base. Os conteúdos da ação, para os formandos do grupo 500, estão centrados nos subtemas “Aprofundamento do estudo de Funções com trabalho de projeto” do 10.º ano, “funções trigonométricas” e “fenómenos periódicos” do 11.º ano. Para o efeito serão modeladas, pelo menos, a seguinte lista de situações: - Movimento de um pêndulo; - Deslocação de uma bola num plano inclinado; - Movimento de um corpo ligado a uma mola; - Movimento de um carrinho telecomandado; - Movimento de uma pessoa; - Variação da iluminância com a distância à fonte luminosa; - Temperatura de uma massa de água quando lhe é adicionada outra massa de água a temperatura diferente; - Onda sonoras produzidas por diapasões. De acordo com os interesses dos formandos do grupo 500 e 510 e do material disponível, poderão ser exploradas outras situações, no entanto serão exploradas pelo menos 50% das atividades/situações referidas. Sessão 1: 3,5 horas (presencial) Apresentação e exploração da aplicação que permite a recolha de dados experimentais (Data Logger). Ligação da calculadora e dos sensores ao CLAB. Utilização dos sensores em ambiente experimental. Realização de uma atividade experimental (grupo 510) e de uma atividade de modelação (grupo 500) orientada pelo formador. Sessão 2: 2,5 horas (presencial) Realização, por cada grupo de formandos, de pelo menos duas atividades/situações da lista. Sessão 3: 3,5 horas (presencial) Exploração do ScreenReceiver. Tratamento dos dados. Exportação de dados para o menu da estatística. Sessão 4: 2,5 horas (presencial) Realização, em cada grupo de formandos, de atividades/situações da lista. Tratamento dos dados. Recolha de dados da tarefa a avaliar. Sessão 5: 6 horas (assíncrona) Tratamento dos dados, conclusões e sugestões da tarefa a avaliar. Realização do protocolo para o aluno. Sessão 6: 4 horas (presencial) Esclarecimento de dúvidas. Tratamento dos dados, conclusões e sugestões da tarefa a avaliar. Realização do protocolo para o aluno. Sessão 7: 3 horas (síncrona) Apresentação dos trabalhos.

Metodologias

Na primeira sessão haverá um momento teórico onde se fornecerão instruções sobre o funcionamento da calculadora, da aplicação Data Logger, do CLAB e dos sensores. Na segunda sessão, os formandos aplicam os conhecimentos adquiridos na sessão anterior na exploração de pelo menos duas atividades experimentais e/ou de modelação. As restantes sessões presenciais serão práticas onde os formandos terão oportunidade de explorar e utilizar o ScreenReceiver, efetuar tratamento de dados, exportar dados para o menu da estatística, etc. A turma será dividida em pequenos grupos de trabalho. Assincronamente, os formandos desenvolvem um protocolo, para os alunos, de uma atividade. Devem também apresentar a recolha e tratamento de dados, análise e conclusões. Na penúltima sessão (presencial) esclarecem-se dúvidas e terminam o protocolo da atividade. Na última sessão (síncrona) os formandos apresentam o trabalho final (protocolo da atividade), realizado assincronamente e na penúltima sessão.

Avaliação

A classificação de cada formando será realizada na escala de 1 a 10 conforme indicado no Despacho n.º 4595/2015, de 6 de maio, respeitando todos os dispositivos legais da avaliação contínua e tendo por base a participação/contributos e o trabalho final elaborado pelos formandos. Será avaliado o envolvimento ativo dos formandos na participação do trabalho individual e em grupo, na elaboração de materiais e na participação nos momentos de discussão coletiva. Os formandos apresentarão um trabalho de produção, aplicação e reflexão crítica de uma atividade integrada nos conteúdos desta ação. No final da formação, cada formando deverá ainda entregar uma breve reflexão escrita e uma identificação de necessidades futuras de formação e/ou projetos a desenvolver.

Bibliografia

Teixeira, J. & Dias, A. (2022). Atividades práticas e laboratoriais: aquisição e tratamento de dados com a calculadora gráfica. Lisboa: CASIO Portugal. https://casio-calculadoras.com/livro-fqTeixeira, J. & Soares, A. (2021). Atividades experimentais e resolução de problemas com calculadora gráfica: ensino remoto de Física. In F. Teixeira, F. Paixão, A. Frias, S. Silveira, D. Vaz & J. Morgado (Coord.), Educação em ciências: interações e desafios (pp. 52-55). Escola Superior de Educação de Coimbra.Kedzierska, E. & Salinci, L. (2021). Data logger App User’s Guide ver. 2.0. Amsterdam: CMA.DGE (2023). Aprendizagens essenciais: Matemática A (10.º e 11.º ano). Direção Geral de Educação, Ministério da Educação. https://www.dge.mec.pt/noticias/homologacao-das-novas-aprendizagens-essenciais-de-matematica-para-o-ensino-secundarioDGE (2018). Aprendizagens essenciais: Física e Química A (10.º e 11.º ano). Direção Geral de Educação, Ministério da Educação. https://www.dge.mec.pt/fisica-e-quimica-0

Anexo(s)

Formador

José Jorge da Silva Teixeira

Cronograma