Apresentação

As necessidades de modernização e atualização da prática pedagógica não se compadecem com as rotinas instaladas nos modelos tradicionais de ensino-aprendizagem, sendo cada vez mais evidente que a Escola não pode apenas esperar servir-se das competências tecnológicas, mas tem de promover o seu desenvolvimento através de atividades e projetos relevantes do ponto de vista curricular e social. Para isso, torna-se necessário pensar na forma de acompanhar esta evolução tecnológica e permitir o acesso dos professores a novas ferramentas de capacitação digital e tecnológica. O ensino das Ciências Experimentais (CN/Biologia, Física e Química) é um dos domínios em que a utilização das TIC pode ser rentabilizada e contribuir para um ensino mais dinâmico que se afasta da atividade meramente expositivas e que rejeita a simples memorização de conhecimentos para criar um ambiente de aprendizagem dinâmico e assente numa construção significativa de ideias e conceitos científicos essenciais. O recurso à plataforma Arduino, pela sua enorme disponibilidade, facilidade de utilização e custos bastante reduzidos tem vindo a ser crescentemente utilizada sobretudo em países de recursos económicos limitados e que enfrentam dificuldades de dotação das escolas básicas de 1º, 2º e 3º ciclos com os equipamentos científicos indispensáveis à realização de trabalho laboratorial na área das ciências experimentais.

Destinatários

Professores dos grupos de recrutamento 230, 510 e 520

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 Professores dos grupos de recrutamento 230, 510 e 520. 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 Professores dos grupos de recrutamento 230, 510 e 520.

Objetivos

A ação agora proposta pretende habilitar os professores dos grupos 230, 510 e 520 para a utilização do Arduino no trabalho experimental das aulas das ciências experimentais e surge da necessidade de motivação dos alunos e de desenvolvimento do carácter ativo das aprendizagens em Ciência, numa perspetiva construtivista que promove valorizar um processo de construção recursivo, interpretativo, realizado por agentes ativos e que interagem com o mundo físico à sua volta.

Conteúdos

A ação aborda os seguintes conteúdos teórico-práticos : 1º - Introdução teórica ao funcionamento da plataforma Arduino (8 horas) - abordagem de aspetos histórico relacionados com a sua introdução em 2005 e posterior desenvolvimento; - descrição da arquitetura dos seus componentes eletrónicos e reconhecimento das capacidades de ligação analógico- digital através da manipulação das placas UNO R3 e MEGA; - introdução ao software IDE e ao desenho de “sketch” para Arduino; - breve análise das potencialidades do Arduino no ensino das ciências experimentais. 2º - Aplicação prática do Arduino e introdução aos sensores dedicados (4 horas): - utilização prática da plataforma Arduino (ensaio inicial : programação para ligar e desligar um LED); - descrição do funcionamento dos sensores de pH, temperatura DHT22, humidade do solo, CO2 e O2; - adaptação das bibliotecas dos sensores para utilização em ambiente IDE; - elaboração e compilação dos sketch em ambiente IDE. 3º - Atividades práticas : experimentação com o Arduíno (13 horas): - formação dos grupos de trabalho de acordo com as área específica de docência (CN/BIO/FQ); - preparação do material e das montagens experimentais; - utilização dos sensores de pH, temperatura DHT22, humidade do solo, CO2 ou O2 ; - exportação em tempo real dos dados sensoriais para bases de dados em Excel.

Metodologias

A ação desenrola-se nos três momentos apresentados e adota uma metodologia em que a) é ministrada uma formação teórica básica inicial sobre o hardware do Arduino e a utilização do sofwtare IDE e b) se confere ênfase particular à segunda fase, em que se privilegia uma abordagem direta hands-on das plataformas Arduino e dos sensores dedicados. A ação foi concebida para ser frequentadas por 16-20 formandos que formarão quatro grupos de trabalho com 4-5 elementos, preferencialmente agrupados por grupo disciplinar.

Avaliação

A avaliação dos formandos incidirá em três vertentes : - participação; - observação dos protocolos experimentais e realização das atividades de grupo propostas pelo formador; - conteúdo e alcance da reflexão final individual sobre a relevância da ação para a futura prática pedagógica na área de interesse curricular do formando. Escala de avaliação 1 a 10.

Bibliografia

- Nascimento, João Fernando Teixeira Flores (2016); Utilização da plataforma Arduino na realização de trabalho experimental em aulas de Ciências Naturais; Mestrado em Didática das Ciências da Natureza e Matemática, Instituo Politécnico do Porto.- Ruivo, J., & Carrega, J. (2013). A Escola e as TIC na Sociedade do Conhecimento. Castelo Branco: RVJ Editores.- Martins, I. P., Veiga, M. L., Teixeira, F., Vieira, C. T., Vieira, R. M., Rodrigues, A.V., & Couceiro, F. (2007). Educação em Ciências e Ensino Experimental - Formação de Professores (2ª Edição ed.). Ministério da Educação -DGIEC.

Formador

JOSÉ MANUEL PAIS VENTURINHA CORREIA