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Title: Sistemas de aquisição e tratamento de dados no trabalho experimental em ciências naturais: um estudo com alunos do 8º ano de escolaridade
Authors: Delgado, Vanda Helena Lopes
Advisor: Chagas, Isabel, 1952-
Keywords: Trabalho experimental
Sistemas de aquisição
Tratamento de dados
Aprendizagem por problemas
Ciências Naturais
Teses de mestrado - 2009
Issue Date: 2009
Abstract: Estudos nacionais e internacionais têm evidenciado um fraco desempenho dos alunos portugueses ao nível da literacia científica e da resolução de problemas. Na literatura de especialidade é defendido que a implementação de trabalho experimental de investigação e a utilização das TIC, nomeadamente dos SATD, poderão concorrer para o desenvolvimento, pelos alunos, de competências naqueles domínios. Neste contexto, enunciou-se o seguinte problema de estudo: Que mudanças ocorrem a nível das competências dos alunos e do ambiente de aprendizagem gerado quando se realizam actividades experimentais de investigação com SATD? Este problema operacionalizou-se segundo os seguintes objectivos: (i) identificar os efeitos, nos alunos, ao nível do desenvolvimento de competências dos domínios do conhecimento substantivo e processual, do raciocínio e das atitudes quando é implementada uma metodologia de trabalho experimental de investigação com recurso a SATD e (ii) descrever o ambiente de aprendizagem gerado quando é seguido um ensino experimental das Ciências Naturais com SATD.O estudo decorreu numa escola básica pública, com 2º e 3º ciclos, localizada no concelho de Tavira, e envolveu duas turmas do 8º ano de escolaridade (n=48). Aplicouseum desenho quasi-experimental, com grupos não aleatórios: um grupo controlo (GC)que realizou trabalho experimental sem recurso a SATD e um grupo experimental (GE)que realizou trabalho experimental com recurso a SATD (1x1 turma de 8º ano). A comparação dos dois grupos foi efectuada com base nos resultados obtidos num questionário que funcionou simultaneamente como pré e pós-teste e através de técnicas de recolha de dados de natureza descritiva, mais precisamente a observação participante e não participante e a análise das transcrições das aulas áudio gravadas. Foi também aplicado um questionário de opinião aos alunos de ambos os grupos. A análise dos resultados permitiu concluir que ocorreu uma evolução positiva em ambos os grupos e que houve uma tendência, embora ténue, para melhores resultados no GE, em que se recorreu aos SATD. Apesar dos resultados ligeiramente melhores alcançados pelo GE, a hipótese nula formulada para este estudo, em que se previa a não existência de diferenças estatisticamente significativas entre o desempenho de alunos que tinham sido sujeitos a trabalho experimental de investigação com SATD e o desempenho de alunos que tenham sido sujeitos a trabalho experimental de investigação sem SATD foi confirmada, pelo que ambas as estratégias podem se consideradas eficazes no desenvolvimento das competências em estudo. Os resultados indicaram também que a associação da Aprendizagem por Problemas ao Trabalho Experimental (com ou sem SATD) pode ser vantajosa, contribuindo para que os alunos mais fácil e rapidamente desenvolvam competências do domínio do raciocínio, nomeadamente no que respeita à formulação de problemas e hipóteses.
National and international studies have shown a weak performance of middle school Portuguese students at scientific literacy and problem-solving skills. In the specialized literature it is argued that the implementation of investigative experimental work and the use of ICT, in particular of Data-Logging, may contribute to the students’ development of skills in these areas. In this context, the following problem of study was formulated: Which changes occur, in the students’ skills and in the learning environment, when pursuing investigative experimental work with Data-Logging? Two aims were set to try to answer this problem: (i) identify the effects, on students, of the implementation of an investigative experimental work methodology with Data-Logging on the development of substantive and procedural knowledge, reasoning and attitudinal skills and (ii) describe the learning environment created when an experimental teaching of Sciences with Data-Logging is followed. The study took place in a public elementary Portuguese school, located in Tavira borough, and involved two 8th grade classes (n = 48). A quasi-experimental design was used with non-randomized groups: a control group (CG) that had done experimental work without using Data-Logging and an experimental group (EG) that had done experimental work using Data-Logging (1x1 class of 8th grade). The comparison between the two groups was based on the results of a questionnaire that functioned as both pre and post-test and on data collecting techniques of descriptive nature, specially particular participant and non-participant observation and transcriptions of audio taped lessons analysis. Both students groups were also asked to answer an opinion questionnaire. The results indicate that there was a positive development in both groups and that there was a tendency, though tenuous, for better results in EG, which used Data-Logging. Despite these slightly better results achieved by EG, the null hypothesis formulated for this study, which stated that there were no statistically significant differences between the performance of students who were involved in investigative experimental work with Data-Logging and the performance of students who were involved in investigative experimental work without Data-Logging, was confirmed. So, both strategies can be considered effective in the development of the skills in this study. The results also indicate that the association of Problem-Based Learning to Experimental Work (with or without Data-Logging) can be considered as an advantage to develop reasoning skills in an easier and faster way, particularly problem and hypothesis formulation skills.
Description: Tese de mestrado, Educação (Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) e Educação), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2009
URI: http://hdl.handle.net/10451/3430
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