Ensino das ciências: o velho problema...
CfA Science Education Department (2003), A Private Universe – Minds of our own.

Peer‐Instruction
Metodologia desenvolvida há
mais de 10 anos por Eric
Mazur
Conceito‐chave:
Interactividade nas aulas
teóricas tradicionais, através
da discussão entre pares de
alunos de respostas a
Eric Mazur Concept Tests

Peer‐instruction
Eric Mazur, Peer‐Instruction – A user’s manual (DVD).

Peer‐instruction: o método
1. Web‐based assignment com leitura antes da aula e feedback
online do professor
2. Professor coloca Concept Test em quadro ou monitor ‐ 1
minuto
3. Alunos têm algum tempo para pensar – 1‐2 minutos
4. Alunos indicam as suas respostas (flash cards, PRS, Moodle
choice)
5. Professor avalia respostas dos alunos (folha de cálculo p.e.)
6. Peer instruction – discussão em pares sobre razões das
escolhas ‐ 1‐2 minutos para discussão
7. Questionamento – o professor selecciona um grupo de
representantes para darem uma breve explicação da resposta
correcta. Pode ainda resumir no quadro.

Peer‐instruction: um exemplo

Peer‐Instruction: os resultados
Crouch & Mazur, Peer Instruction: Ten years of experience
and results. Am. J. Phys., Vol. 69, No. 9, September 2001

Derek Bok Center
Centro de apoio pedagógico com aconselhamento e
consultadoria para docentes de Harvard
Suporte aos
Consultadoria
Microteaching Videotaping cursos e aos
individual
departamentos

Concord Consortium
Associação sem fins
lucrativos que desenvolve
software educativo na área
das ciências e conteúdos
baseados essencialmente
em simulações e modelos
Paul Horwitz

Calculus Consortium
Desde o final dos anos 80,
22 professores do ensino
superior e secundário de
diversas instituições,
trabalham em conjunto
para resolver os
problemas existentes no
ensino do cálculo.
Deborah Hughes‐Hallett

Calculus Consortium: livros resultantes
1. Calculus: Single Variable, 4th Ed.
2. Calculus: Multivariable, 4th Ed.
3. Calculus: Single and Multivariable, 4th Ed.
4. Applied Calculus, 3rd Ed.
5. Functions Modelling Change: A Preparation for Calculus, 2nd
Ed.

Calculus Consortium: o currículo
1. Pequeno número de conceitos‐chave.
2. Mais ênfase à profundidade da compreensão do que à
amplitude da cobertura.
3. O currículo foi preparado partindo de um total estado de
abertura.
4. Alguns novos tópicos foram adicionados, como equações
diferenciais.
5. Alguns tópicos tradicionais cuja inclusão não pode ser
justificada após discussões com matemáticos,
engenheiros, físicos, químicos, biólogos e economistas
foram omitidos.

Calculus Consortium: princípios
1. Os problemas são variados, a maioria não pode ser resolvida
seguindo um padrão/modelo no texto.
2. Regra dos 4: os tópicos devem ser apresentados
geometricamente, numericamente, analiticamente e
verbalmente.
3. As definições formais e os procedimentos desenvolvem‐se a
partir da investigação de problemas práticos.
4. Problemas da vida real, alguns com resposta aberta.
5. As principais ideias do cálculo são apresentadas em
Português (linguagem não matemática) para encorajar os
estudantes a lê‐las em detalhe e não lerem apenas os
exemplos.

Calculus Consortium: um exemplo

Science Education Department
of Harvard‐Smithsonian Center for
Astrophysics
•Desenvolve
materiais e recursos
•Realiza investigação
de larga escala em
Educação.
Philip Sadler

The Annenberg Channel
1. É um canal grátis de TV satélite que transmite
continuamente programas educacionais para escolas,
ensino superior e para a comunidade.
2. Com Workshops e cursos para professores que lhes dão
créditos em certas universidades, estes cursos utilizam
vídeos, material para imprimir e componentes web.

Projecto FICSS
Estudo de larga escala (mais de 12000 estudantes de 60
instituições do ensino superior)
Decisões dos Sucesso desses
professores e alunos nos cursos
alunos do introdutórios de
secundário ciência
(no ensino superior)

Projecto FICSS: resultados
“Math background of the students was the
one factor we found that had preddicted the
biggest difference in grade in all introductory
Science Courses... ”
Retirado de FICSS,
http://www.cfa.harvard.edu/smg/ficss/ficss.html
em 16/10/07

Projecto FICSS: um concept test
De acordo com FICSS, sabendo que as notas que se
apresentam são as notas dos alunos no ensino secundário,
qual o aluno que provavelmente terá melhor nota a Física no
ensino superior.
Aluno 1: Mat 12; Física 16; Química 16.
Aluno 2: Mat 16; Física 12; Química 12.
Aluno 3: Mat 17; Física 10; Química 10.
Aluno 4: Mat 10; Física 10; Química 10.

Scale‐Up
Student‐Centered Activities for Large Enrollment
Undergraduate Programs)
• Desenvolvido na
North Carolina
State Universtity
• Física de 1.ºs anos
• Um novo conceito
de espaço ‐ sala
estúdio
Robert Beichner

Scale‐Up: princípios
1. Frente da sala “difusa”
2. 12 mesas redondas para 9 alunos cada, 3 portáteis por mesa,
grupos de 3 seleccionados de acordo com achievements
3. Múltipla projecção em 2 datashow nos extremos e
amplificação
4. Tablet PC como quadro do professor
5. Projecção de lupa
6. 1 prof. e 1 assistente suf. para 108 alunos
7. Whiteboards para alunos em todas as paredes

Scale‐Up: princípios
8. Whiteboards individuais para uso na mesa, facilitam a
resolução em grupo e exposição ao resto da turma
9. 2 horas de aula ‐ 50 minutos + 10 minutos de intervalo + 60
minutos
10.Concept tests e outras tarefas, com professor a circular
entre as mesas apoiando os grupos
11.Trabalho experimental
12.Demonstrações
13.Quizzes
14.Programação em VPython

TEAL
Technology‐Enable Active Learning
•Um novo conceito de espaço:
Studio physics
•Experiências práticas e
demonstrações
•Aprendizagem colaborativa
• Visualizações e simulações
John Belcher
• Concept Tests

TEAL: Studio Physics

Traditional vs TEAL
Dori, Y. J., & Belcher, J. (2005). How does technology‐enabled active
learning affect undergraduate students' understanding of
electromagnetism concepts? The Journal of the Learning Sciences,
14(2), 243‐279.

TEAL: 8.02T Electricity and Magnetism

TEAL: animações
Two wires in series
Retirado de OCW, http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Physics/8‐02TSpring‐
2005/CourseHome/ em 16/10/07

HGSE: The River City Project
•Ambiente virtual de
aprendizagem científica
• Jogo online com conteúdos
• Estudantes trabalham em
grupo
Chris Dede

Papel dos estudantes:
• formar hipóteses
• realizar experiências controladas para testar hipóteses
• fazer recomendações baseadas nos dados recolhidos
Ambiente online

River City: uma visita guiada
Retirado de The River City Project,
http://muve.gse.harvard.edu/muvees2003/index.html em 16/10/07

Edtags.org

Questões/dúvidas
1. Que práticas considerou
mais interessantes e
aplicáveis na sua disciplina?
2. Que apoio considera
necessário para a sua
implementação?