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- A utilização de sensores por crianças do ensino básico na exploração e caracterização do ambiente da escola: enquadramento tecnológico e pedagógico-didáticoPublication . Silva, Maria João; Gomes, Cristina A.Neste capítulo, realizar-se-á um enquadramento do uso de sensores pelas crianças na atual sociedade de conhecimento, quer no seu quotidiano informal, quer em contextos educativos formais e não formais. Este uso será enquadrado no desenvolvimento tecnológico dos sensores, mas também na evolução do uso pedagógico-didático das Tecnologias da Informação e da Comunicação no Ensino Básico. Apresentar- se-á um conjunto de projetos, desenvolvidos nos últimos quinze anos, de uso didático de sensores pelas crianças, para exploração e caracterização do ambiente da escola, analisando-se a evolução dos referidos projetos e o seu enquadramento e agência nas mudanças sociais, científicas e educacionais ocorridas. Uma análise dos resultados, nomeadamente dos sucessos e desafios, dos projetos apresentados permitem informar o projeto Eco-Sensors4Health, no que se refere às opções tecnológicas, como a escolha de hardware e software, mas também às opções pedagógicas e didáticas, como sejam a escolha do contexto de desenvolvimento das atividades, a seleção dos participantes, a definição dos objetivos didáticos, dos conteúdos e das tarefas a concretizar, a criação de registos e as estratégias e técnicas a usar no desenvolvimento das referidas tarefas.
- IntroduçãoPublication . Silva, Maria João; Branco, Neusa; Pessoa, Ana MariaO presente e-book, Do ensino remoto de emergência à inovação pedagógica em três Escolas Superiores de Educação em Portugal, tem a sua origem com o regresso ao regime presencial nas escolas de todos os níveis de Ensino em Portugal, no ano letivo 2021-2022, após períodos de Ensino Remoto de Emergência e de ensino misto, nos anos letivos de 2019-2020 e de 2020-2021, devido à Pandemia da COVID-19. Nesse regresso à “normalidade”, as organizadoras deste e-book consideraram fundamental reificar uma reflexão sobre o trabalho desenvolvido a distância, na formação para a educação em ambientes formais e não formais, e sobre os potenciais contributos do mesmo para as estratégias e práticas em ensino e aprendizagem presencial. Como Flores e Gago (2020), salienta-se que os desafios e ruturas causados pelo encerramento das Instituições de Ensino Superior (IES) podem ser vistos também como oportunidades para aprender e para dar novas formas aos tradicionais papéis e práticas.
- A utilização do sensor de dióxido de carbono em contextos de prática pedagógica supervisionada: propostas didáticas para a disciplina de ciências naturais e para a participação em saúde ambientalPublication . Valente, Bianor; Soares, Laura; Mendonça, Inês; Cardoso, Ana Filipa; Silva, Maria JoãoNeste capítulo apresenta-se um conjunto de propostas didáticas que foram construídas no âmbito da prática pedagógica supervisionada do Mestrado em Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico e de Matemática e Ciências Naturais no 2.º Ciclo do Ensino Básico (CEB). Considerou-se que a utilização de sensores de dióxido de carbono pode constituir uma estratégia facilitadora da compreensão, por parte dos/as alunos/ as do ensino básico, do papel daquele gás em diferentes fenómenos (como as combustões, a respiração celular e a fotossíntese), assim como da relação destes fenómenos com a qualidade do ar interior e exterior e as alterações climáticas. As propostas de trabalho foram elaboradas e desenvolvidas para aulas de Ciências Naturais de 5º e 6º ano. Em cada proposta são apresentados os objetivos, os conteúdos, as atividades, os recursos e avaliação. Através da triangulação de dados, obtidos pela observação e análise das produções dos/as alunos/as, avaliou-se a eficácia das propostas, tendo sido constatado o reconhecimento, pelos/ as alunos/as: i) das combustões como fontes de dióxido de carbono para o ar, contribuindo para a diminuição da sua qualidade; ii) da contribuição do ar expirado para a baixa qualidade do ar das salas de aula, quando não ventiladas. Constatou-se ainda que a utilização do sensor de dióxido de carbono decorreu sem dificuldades técnicas e contribuiu para aprendizagens matemáticas, nomeadamente da leitura de diferentes representações de dados e de significação das grandezas e valores monitorizados. A utilização do sensor de dióxido de carbono, para exploração de ambientes bem conhecidos das crianças, situou e contextualizou as aprendizagens, diminuindo o nível de abstração das mesmas e aumentando o interesse e participação dos/as alunos/as em Saúde Ambiental e na aprendizagem da Ciência e da Tecnologia
- Enhancing primary teacher education: research-based development of a pedagogical content knowledg rubricPublication . Valente, Bianor; Maurício, Paulo; Silva, Maria João; Melo, Nuno; Sarreira, PedroPedagogical Content Knowledge (PCK), introduced by Shulman [1], is crucial for teaching quality and student outcomes [2]. Shulman [1], [3] highlighted PCK as the key difference between a subject matter expert and an effective teacher, requiring both deep content understanding and the ability to implement effective teaching strategies. Since its introduction, PCK has been further reconceptualized and developed by several authors [4]. However, its elusive nature [5] makes it necessary to develop instruments that make it visible. Developing robust tools to measure PCK is essential for improving teacher education programs. This study details the development and validation of a rubric designed to measure the PCK of preservice primary teachers. The development of the PCK rubric followed a systematic process involving several key steps. First, a comprehensive review of existing literature on PCK and related assessment tools was conducted. This review provided a foundation for identifying the key dimensions of PCK relevant to preservice primary teachers. Based on the literature review, the critical components of PCK were identified, including curricular knowledge, knowledge about students, knowledge about teaching strategies, and knowledge about assessment. For each dimension, specific performance criteria were established to capture the range of preservice teacher capabilities. The rubric's validation involved several phases to ensure its reliability and validity. An initial version of the rubric was reviewed by a panel of education experts, whose feedback guided the refinement of criteria and descriptors. The revised rubric was subsequently pilot tested with a sample of preservice teachers, using two different instruments for assessment: i) CoRe (Content Representation) [6], which requires preservice teachers to select and justify key ideas essential for teaching a specific topic; and ii) lesson plans, specifically for a one-and-a-half-hour lesson on the respiratory system for third-grade students. The topic was chosen based on its familiarity to students, its abstract nature, and its inclusion in the Portuguese curriculum [7]. Inter-rater reliability was assessed by having multiple evaluators use the rubric to score the same set of teaching artifacts. The consistency of scores across different raters was analysed to ensure the rubric's reliability. The validation process indicated that the PCK rubric requires further refinement to serve as a valid tool for assessing PCK.
- The Use of Mobile Sensors by Children: A Review of Two Decades of Environmental Education ProjectsPublication . Silva, Maria João; Gouveia, Cristina; Gomes, Cristina AzevedoOver the past twenty years, the use of electronic mobile sensors by children and youngsters has played a significant role in environmental education projects in Portugal. This paper describes a research synthesis of a set of case studies (environmental education projects) on the use of sensors as epistemic mediators, evidencing the technological, environmental, social, and didactical dimensions of environmental education projects over the last two decades in Portugal. The triggers of the identified changes include: (i) the evolution of sensors, information and communication platforms, and mobile devices; (ii) the increasing relevance of environmental citizenship and participation; (iii) the recognition of the role of multisensory situated information and quantitative information in environmental citizenship; (iv) the cause–effect relation between didactical strategies and environmenta. education goals; (v) the potential of sensory and epistemic learners’ practices in the environment to produce learning outcomes and new knowledge. To support the use of senses and sensors in environmental education projects, the SEAM model was created based on the developed research synthesis.
- The Project "Knowing the Global Environment to Act Locally: From Learning in Natural Areas to Urban Intervention (GLOCAL-act)"Publication . Almeida, António; Silva, Maria João; Valente, Bianor; Rodrigues, Margarida; Manteigas, VítorThe project "Knowing the global environment to act locally: from learning in natural areas to urban intervention (GLOCAL-act)" began in January 2017. The project integrates five teachers from the Polytechnic Institute of Lisbon (Instituto Politécnico de Lisboa - IPL), 4 from the Lisbon School of Education (Escola Superior de Educação - ESELx) and one from the Higher School of Health Technologies and it involves pre-service teachers and children from primary schools, where these pre-service teachers have teaching practice. It obtained funding from the Environmental Fund, under the responsibility of the Portuguese Ministry of the Environment. The project aims to meet the United Nations 2030 Agenda for Sustainable Development and the National Strategy for Environmental Education 2020 in the following strands: to decarbonize society by promoting the development of a resilient and low carbon society; to value the Territory by promoting a territorial civic culture that considers land planning and the conservation and valorization of landscape, natural and cultural heritage. Thus, the project aims to achieve the following objectives: i) the valorization of natural areas, promoting their visitation and a greater knowledge of the biodiversity and geodiversity that characterizes them; ii) the promotion of sustainable mobility between the Campus of the IPL and the Monsanto Forest Park (Parque Florestal de Monsanto), a green area close to the Campus and iii) local action with the aim of improving the environmental quality of the Campus of the IPL. Consequently, several trips to areas of natural interest in the Lisbon region have been carried out. The mobility between the IPL Campus and the Monsanto Forest Park is being intensified, enhancing the educational value of this area within the scope of several activities of different curricular units. An intervention in the Campus of the IPL was carried out with the planting of at least 100 trees and 100 shrubs of different species of the Mediterranean flora. The sites for this plantation were selected by ESELx students, after the evaluation of the characteristics of each species and the identification of the Campus areas that need an increase in plant density. At the end, a general assessment of the project will be discussed.
- Livro de resumos - 10º Seminário de Matemática e Ciências ExperimentaisPublication . Almeida, António; Loureiro, Cristina; Silva, Maria João; Brunheira, LinaLivro de resumos - 10º Seminário de Matemática e Ciências Experimentais
- Atividades, estratégias e aprendizagens na educação em ciências em tempos de restrições ao ensino presencialPublication . Silva, Maria João; Cavadas, Bento; Linhares, Elisabete; Simões, Helena; Ferreira, SílviaEm Educação em Ciências e em Educação Ambiental, as estratégias centradas no/a estudante e no ambiente são fundamentais para o desenvolvimento da literacia científica e de competências para a sustentabilidade. São exemplos das referidas estratégias a Aprendizagem Baseada em Problemas, a Aprendizagem Situada, a Aprendizagem Baseada no Local, as Aprendizagens Autênticas e as Aprendizagens Experienciais e pela Descoberta. Em todas estas estratégias as tecnologias digitais têm vindo a desempenhar um papel cada vez mais importante, nomeadamente no que se refere à aquisição de dados, ao tratamento e visualização dos mesmos, bem como à sua partilha social. Neste capítulo, equacionam-se as seguintes questões: que estratégias e atividades em Educação em Ciências e Educação Ambiental podem ser implementadas em ensino remoto de emergência e em ensino híbrido? Poderão as atividades desenvolvidas nesse contexto contribuir para melhorar as atividades presenciais de Educação em Ciências e Educação Ambiental? Para responder a estas questões, apresentam-se diversas atividades, realizadas em tempos de restrições ao ensino presencial devido à pandemia COVID-19, no contexto de formação para a docência e para a educação ambiental, em três Escolas Superiores de Educação. Estão incluídas atividades de ciência cidadã, com trabalho de campo para exploração e valorização do ambiente, visitas virtuais e atividades de educação para o desenvolvimento sustentável, baseadas na estratégia Aprendizagem Baseada em Problemas (Problem Based Learning - PBL). A apresentação das referidas atividades identifica as estratégias utilizadas, as tarefas realizadas, os recursos mobilizados, incluindo as tecnologias digitais, e os resultados de aprendizagem. Discute-se, ainda, a potencial contribuição da criação e concretização destas atividades em ensino remoto de emergência e em ensino híbrido para o enriquecimento da formação presencial.
- Prospective teachers' statistical thinking in technology enhanced inquiry in the context of an integrated approachPublication . Rodrigues, Margarida; Caseiro, Ana; Silva, Maria JoãoThe research reported in the present article aims to evaluate the teacher education learning scenarios implemented in two curricular units of the basic education course, discussing, in particular, the role of the integrated curriculum approach and of the used technologies, in the development of statistical thinking of prospective teachers. The study used a methodology within the interpretative paradigm. In order to evaluate the learning scenarios, it was used participant observation, documents' collection and a questionnaire with open-ended items whose responses were subjected to content analysis, and the frequencies of the emergent categories were determined. The results support the validation of the implemented scenarios. The students developed the reasoning about data representation and associations. The meaning of mean was a critical aspect that would deserve further research.
- Framework for a research-based and interdisciplinary use of sensors in elementary teacher educationPublication . Silva, Maria João; Rodrigues, Margarida; Tempera, TiagoSensors should be integrated into teacher education, as they are essential tools in the digital practices needed for full participation in society. Electronic sensors can be used as laboratory/scientific tools, as everyday mobile learning tools, and as epistemic mediators in several scientific fields, as well as in interdisciplinary approaches. In this way, electronic sensors can play multiple roles in the main dimensions of teacher education. The aim of the research presented in this paper was to create a framework for the research-based and interdisciplinary use of sensors in elementary teacher education, based on the thematic analysis of seven case studies implemented in Portugal. The thematic categories used in the cross-case analysis were fundamental in revealing the different roles played by sensors in the different phases of the didactic sequences of the cases. Subsequently, the thematic analysis made it possible to identify patterns of affordances of sensors and to relate the multiple roles of electronic sensors to different areas of the Portuguese elementary teacher education model. The research synthesis made it possible to outline the framework perspectives. The resulting framework systematized and highlighted the affordances of sensors in pre-service and in-service elementary teacher education as scientific, epistemic, interdisciplinary, and didactic mediators. These affordances were revealed to be particularly important in data-driven inquiry problem-solving, pedagogical content knowledge, and professional knowledge development. The framework created can be expanded in future related research.