Um contrato didáctico inovador em aulas de ciências do 10.º ano de escolaridade

O ensino das Ciências continua a privilegiar, fundamentalmente, o desenvolvimento de capacidades de baixo nível, relativas à memorização de factos, conceitos e leis. Existe uma necessidade premente de alteração das práticas, atribuindo ao aluno um papel social relevante na construção do conhecimento e permitindo criar uma imagem dinâmica da construção da Ciência. No contrato didáctico habitual, os professores ensinam/questionam e os alunos aprendem/respondem. Quando pretendemos implementar um contrato didáctico inovador, algumas regras necessitam ser explicitadas, promovendo uma ruptura relativamente às regras anteriormente apropriadas pelos alunos. Numa investigação-acção baseada numa metodologia de inspiração etnográfica, procurou-se compreender a realidade complexa e dinâmica das interacções em sala de aula. Este estudo foi desenvolvido com uma turma do 10º ano (22 alunos), na disciplina de Ciências da Terra e da Vida. Os dados foram recolhidos através de observação participante (incluindo gravação áudio de interacções entre alunos), entrevistas, questionários e recolha documental. Procedeu-se à sua análise qualitativa, criando categorias indutivas. Os resultados iluminam que a adesão a contratos didácticos inovadores não é imediata. Alunos e professor tornaram-se progressivamente mais autónomos e críticos, passando a actuar como participantes legítimos de uma comunidade de aprendizagem, respondendo aos desafios das práticas pedagógicas implementadas e melhorando os seus desempenhos

Contributos da interacção entre pares, em aulas de ciências, para o desenvolvimento de competências de argumentação

Numa época em que se defende a “cientifização” da cidadania (Santos, 2005), é essencial que se promovam práticas de sala de aula que desenvolvam competências diversas, como a argumentação, Dessa forma, o sistema educativo estará a contribuir para desenvolver nos cidadãos a capacidade de avaliação crítica, através da análise de diferentes argumentos apresentados em relação a questões científicas controversas, permitindo-lhes tomar posições de uma forma democrática, responsável e cientificamente sustentada. Consideramos que a implementação de práticas de trabalho colaborativo envolvendo, nomeadamente, a interacção entre pares, em sala de aula, poderá ser um contributo importante para o desenvolvimento deste tipo de competências. O presente trabalho insere-se no âmbito do projecto Interacção e Conhecimento, que integra turmas de diferentes disciplinas (Matemática, Filosofia, Ciências) e procura, através de implementação de práticas pedagógicas inovadoras – trabalho colaborativo – compreender a realidade complexa e dinâmica das interacções sociais em sala de aula. Havendo um carácter interventivo subjacente a este estudo, optámos por realizar um projecto de investigação-acção, seguindo uma abordagem historico-culturalmente situada, de inspiração etnográfica. Este estudo foi desenvolvido numa turma de 10º ano de escolaridade, com 22 alunos, numa escola dos arredores de Lisboa, na disciplina de Ciências da Terra e da Vida. Os dados foram recolhidos através de observação (vários observadores, que elaboraram relatórios das observações; incluindo gravação áudio de interacções entre pares de alunos ao longo de várias aulas), entrevistas a informadores privilegiados, questionários e análise documental. Da análise qualitativa/interpretativa dos dados pudemos compreender que: (1) numa fase inicial, os alunos apresentavam competências de argumentação pouco desenvolvidas; (2) as interacções entre pares contribuíram para o desenvolvimento da argumentação, ainda que esse mesmo contributo fosse configurado pelas dinâmicas interactivas que emergiram; (3) os alunos foram desenvolvendo competências de argumentação, ao longo do ano, ainda que com níveis de competência muito diversificados, o que ilumina a importância de se implementarem actividades de discussão nas aulas de ciências.Nowadays societies claim for a citizenship supported on science knowledge (Santos, 2005). Though, the promotion of classroom practices designed to develop competencies as argumentation are a must. Those practices are a contribution from the educational system to develop the citizens’ critical evaluation through the analysis of several arguments presented by different parts and concerning socio-scientific issues. This competency allows the citizens to assume democratic and scientifically supported positions concerning those issues. The implementation of collaborative work, namely peer interactions, in the classrooms, seems to be an important contribution to the development of those kind of competencies. This work is part of the Interaction and Knowledge project. This project includes several classes from different subjects (Mathematics, Philosophy, and Science). The main goal of the I&K project is to understanding the complex reality and social interactions dynamics in the classes through the implementation of innovating pedagogical practices – collaborative work. Due to the intervention scope of this work we implemented an action-research project, assuming a historic-cultural and situated approach, inspired by ethnographic methods. This study was developed in the Earth and Life Sciences classroom at a 10th grade class with 22 students from a secondary school around Lisbon. Data were collected by several observers who elaborated observation reports, and also including audio taped peer interactions from several classes, interviews to privileged informers, questionnaires and documents. Qualitative/interpretative data analysis illuminates that: (1) at an initial stage, the students are only able to mobilise poor argumentative competencies; (2) peer interactions contributed to develop argumentative competencies, although this is shaped by characteristics of the interactions; and (3) students developed argumentative competencies through all the school year although they showed a high level of diversity. This empirical evidence illuminates the importance of implementing discussions on social-scientific issues in the sciences classes

O papel das metaciências na promoção da educação para o desenvolvimento sustentável

As sociedades do século XXI enfrentam desafios que se relacionam com a gestão dos recursos naturais, um aspecto que vai ser preponderante nas formas de vida das gerações futuras. A educação para a sustentabilidade constitui, por isso mesmo, um ponto fundamental para que as interacções entre as diversas sociedades do século XXI e as suas relações com o ecossistema global se processem de forma a garantir uma gestão adequada dos recursos naturais, um desenvolvimento económico para todos, bem como uma atenuação das assimetrias sociais dos diferentes povos do planeta. Parece-nos que as sociedades ocidentais têm particular responsabilidade na promoção dos desenvolvimentos necessários, devido ao maior potencial económico e político que as caracteriza, com a inerente facilidade de acesso aos conhecimentos científicos e tecnológicos. É nesse sentido que a escola deve assumir um papel protagonista na sensibilização dos futuros adultos (e dos adultos de hoje) para os problemas transdisciplinares com que somos confrontados. Neste documento procurámos expor a nossa reflexão crítica, após uma revisão de literatura sobre a temática referida, que relacione as posturas epistemológicas e as concepções de ciência com as questões relacionadas com a educação para a sustentabilidade

When autoencoders meet recommender systems : COFILS approach

Collaborative Filtering to Supervised Learning (COFILS) transforms a Collaborative Filtering (CF) problem into classical Supervised Learning (SL) problem. Applying COFILS reduce data sparsity and make it possible to test a variety of SL algorithms rather than matrix decomposition methods. It main steps are: extraction, mapping and prediction. Firstly, a Singular Value Decomposition (SVD) generates a set of latent variables from a ratings matrix. Next, on the mapping phase, a new data set is generated where each sample contains a set of latent variables from an user and it rated item; and a target that corresponds the user rating for that item. Finally, on the last phase, a SL algorithm is applied. One problem of COFILS is it’s dependency on SVD, that is not able to extract non-linear features from data and it is not robust to noisy data. To address this problem, we propose switching SVD to a Stacked Denoising Autoencoder (SDA) on the first phase of COFILS. With SDA, more useful and complex representations can be learned in a Deep Network with a local denoising criterion. We test our novel technique, namely Deep Learning COFILS (DL-COFILS), on MovieLens, R3 Yahoo! Music and Movie Tweetings data sets and compare to COFILS, as a baseline, and state of the art CF techniques. Our results indicate that DL-COFILS outperforms COFILS for all the data sets and with an improvement up to 5.9%. Also, DL-COFILS achieves the best result for the MovieLens 100k data set and ranks on the top three algorithms for these data sets. Thus, we show that DL-COFILS represents an advance on COFILS methodology, improving it’s results and that is a suitable method for CF problem.Collaborative Filtering to Supervised Learning (COFILS) transforma um problema de filtragem colaborativa (CF) em um problema clássico de aprendizado supervisionado (SL). Sua aplicação reduz a esparsidade e torna possível a utilização de variados algoritmos de SL em oposição aos métodos de decomposição de matrizes. Primeiramente, a Decomposição em Valores Singulares (SVD) gera um conjunto de variáveis latentes a partir da matriz de avaliações. Na fase de mapeamento, um novo conjunto de dados é gerado, do qual cada amostra contém um conjunto de variáveis latentes de um usuário e do item avaliado; e um valor que corresponde a avaliação que o usuário atribuiu a esse item. Por fim, o algoritmo de SL é aplicado. Um ponto negativo do COFILS é sua dependência ao SVD, incapaz de extrair características não-lineares e sem robustez `a dados ruidosos. Nesse caso, propomos a troca do SVD por um Stacked Denoising Autoencoder (SDA). Com o uso de um SDA, representações mais úteis e complexas podem ser aprendidas em uma rede neural profunda com um critério local de remoção de ruído. Executamos nossa técnica, chamada Deep Learning COFILS (DL-COFILS), nos conjuntos de dados MovieLens, R3 Yahoo! Music e Movie Tweetings comparando os resultados com o COFILS padrão, como baseline, e demais técnicas de estado da arte de CF. Com os resultados obtidos, é possível mencionar que DL-COFILS supera COFILS para todos os conjuntos de dados, com uma melhora de até 5.9%. Além disso, o DLCOFILS alcança o melhor resultado para o MovieLens 100k e se encontra entre os três melhores algoritmos nos demais conjuntos de dados. Dessa forma, mostraremos que DL-COFILS representa um avanço na metodologia COFILS, melhorando seus resultados e se mostrando um método adequado para CF

Integral use of sugarcane vinasse for biomass production of actinobacteria: Potential application in soil remediation

The use of living actinobacteria biomass to clean up contaminated soils is an attractive biotechnology approach. However, biomass generation from cheap feedstock is the first step to ensure process sustainability. The present work reports the ability of four actinobacteria, Streptomyces sp. M7, MC1, A5, and Amycolatopsis tucumanensis, to generate biomass from sugarcane vinasse. Optimal vinasse concentration to obtain the required biomass (more than 0.4 g L−1) was 20% for all strains, either grown individually or as mixed cultures. However, the biomass fraction recovered from first vinasse was discarded as it retained trace metals present in the effluent. Fractions recovered from three consecutive cycles of vinasse re-use obtained by mixing equal amounts of biomass from single cultures or produced as a mixed culture were evaluated to clean up contaminated soil with lindane and chromium. In all cases, the decrease in pesticide was about 50% after 14 d of incubation. However, chromium removal was statistically different depending on the preparation methodology of the inoculum. While the combined actinobacteria biomass recovered from their respective single cultures removed about 85% of the chromium, the mixed culture biomass removed more than 95%. At the end of the reused vinasse cycle, the mixed culture removed more than 70% of the biological oxygen demand suggesting a proportional reduction in the effluent toxicity. These results represent the first integral approach to address a problematic of multiple contaminations, concerning pesticides, heavy metals and a regionally important effluent like vinasse.Fil: Aparicio, Juan Daniel. Universidad Nacional de Tucumán; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiologicos; ArgentinaFil: Benimeli, Claudia Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiologicos; Argentina. Universidad Santo Tomás de Aquino; ArgentinaFil: Almeida, César Américo. Universidad Nacional de San Luis; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Polti, Marta Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiologicos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán; ArgentinaFil: Colin, Veronica Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiologicos; Argentin