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- 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.
- O projeto Eco-sensors4Health na formação docente: Os sensores na sensibilização para a saúde ambientalPublication . Silva, Maria João; Caseiro, Ana; Rodrigues, Margarida; Valente, Bianor; Melo, Nuno; Almeida, António; Nunes, ClarisseO projeto de investigação Eco-sensors4Health tem como objetivo o uso de tecnologias de informação e comunicação (TIC) do quotidiano, como os sensores, na criação de ambientes saudáveis e sustentáveis na escola. Complementarmente, o projeto de investigação TEL@FTELab (Technology Enhanced Learning@Future Teacher Education Lab) investiga como uma formação enriquecida com tecnologia pode melhorar a preparação docente. A investigação apresentada neste artigo foi desenvolvida no contexto destes dois projetos e criou um conjunto de cenários pluridisciplinares de aprendizagem para promover a sensibilização para a saúde ambiental, através do uso de sensores na formação docente. Os referidos cenários centramse em diversas dimensões da saúde ambiental das escolas, como o som e a qualidade do ar (através da concentração de dióxido de carbono no ar). A avaliação do uso dos sensores para explorar estas dimensões da saúde ambiental da escola tornou possível validar os cenários de aprendizagem e perspetivar práticas pluridisciplinares dos/as futuros/as docentes no empoderamento das crianças para eco-inovarem em saúde ambiental.
- Utilizar eco-sensores na exploração da saúde ambiental: Das salas de aula ao espaço exterior na formação docentePublication . Silva, Maria João; Caseiro, Ana; Rodrigues, Margarida; Valente, Bianor; Melo, Nuno; Almeida, António; Nunes, MariaA investigação apresentada neste artigo desenvolveu um conjunto de cenários pluridisciplinares de aprendizagem para promover a exploração da saúde ambiental na formação docente, utilizando eco-sensores em diversos espaços interiores e exteriores à escola. Os referidos cenários centram-se em diversas dimensões da saúde ambiental das escolas, como o som e a qualidade do ar, especificamente a concentração de dióxido de carbono no ar. A avaliação do uso dos sensores para explorar estas dimensões da saúde ambiental da escola tornou possível validar práticas pluridisciplinares de utilização dos sensores em saúde ambiental na formação docente inicial e perspetivar práticas dos/as futuros/as docentes no empoderamento das crianças, para eco-inovarem em saúde ambiental.
- Plantas e qualidade do ar interior: potencialidades e desafios da utilização do sensor de dióxido de carbono na formação para a docência no ensino básicoPublication . Melo, Nuno; Silva, Maria João; Valente, BianorNeste capítulo, descrever-se-á o processo de conceção, implementação e avaliação de uma atividade didática com o uso de sensores, centrada no papel das plantas na qualidade do ar interior, na Unidade Curricular “Mundo Vivo” da Licenciatura de Educação Básica. A utilização do sensor de dióxido de carbono possibilitou a monitorização, pelas/os alunas/os, da concentração de dióxido de carbono no ar, em diferentes contextos, nomeadamente experimentais. Esta monitorização facilitou o estudo de fontes e sumidouros de dióxido de carbono no ar, com especial ênfase na ocupação humana e na presença de plantas, em condições experimentais com e sem luz. Apresentar-se-á o processo iterativo de conceção da atividade e os seus resultados, nomeadamente no que se refere aos procedimentos necessários ao controle de variáveis, como, por exemplo, o tipo de plantas a usar e os procedimentos de recolha de amostra de ar e de manutenção da posição do sensor ao longo da experiência. Seguidamente serão explicitados os objetivos, conteúdos, tarefas e recursos da atividade. Uma análise de conteúdo aos relatórios elaborados pelas/os alunas/os permite uma avaliação em termos das aprendizagens das/os alunas/os e da pertinência da atividade com base na reflexão didática também presente no referido relatório. Enfatiza-se a avaliação das potencialidades da atividade, nomeadamente do uso do sensor de dióxido de carbono, para uma intervenção em saúde ambiental, especificamente ao nível da gestão da presença de plantas para melhoria da qualidade do ar interior.
- Mathematics in Environmental Issues: Research-based interdisciplinary practices in preservice teacher educationPublication . Silva, Maria João; Rodrigues, Margarida; Melo, Nuno; Sarreira, PedroIn this chapter, the authors present and assess, in the context of , the process and results of the implementation of an interdisciplinary didactic sequence on environmental and mathematics education, developed to promote preservice teachers research-based interdisciplinarity. The data were gathered, using participant observation and the reports produced by the preservice teachers' groups. The collected data were treated using content analysis techniques. The results of the participant observation and the analysis of the preservice teachers report validated the research-based interdisciplinary didactic sequence on environmental and mathematics education. The critical and research-based activities, reflection, and assessment, developed by preservice teachers, allowed the production of knowledge to improve practices in higher and basic education contexts.
- The Eco-sensors4Health project in teacher training: Using sensors to raise awareness in environmental healthPublication . Silva, Maria João; Caseiro, Ana; Rodrigues, Margarida; Valente, Bianor; Melo, Nuno; Almeida, António; Nunes, ClarisseThe Eco-sensors4Health research project proposes the use of everyday Information and Communication Technologies (ICT), such as sensors, in the creation of healthy and sustainable environments in school. Complementarily, the TEL@FTELab (Technology Enhanced Learning@Future Teacher Education Lab) research project investigates how a technology enriched training can improve teachers’ education. The research presented in this article was developed in the context of both projects and created a set of multidisciplinary learning scenarios to raise awareness in environmental health, through the use of sensors in teacher training. The referred scenarios focus on various dimensions of environmental health in schools, such as sound and air quality (trough the study of carbon dioxide concentration in air). The assessment of the use of sensors to explore such dimensions of environmental health in school made it possible to validate learning scenarios and envision multidisciplinary practices of prospective teachers regarding the empowerment of children to eco-innovate in environmental health.