COMO CONTRIBUIR NO ENSINO DO ELETROMAGNETISMO A PARTIR DAS DIFICULDADES CONCEITUAIS DOS ALUNOS?

How to improve the teaching of Electromagnetism? This is a question that can be answered from different perspectives, however, the objective of this paper is to answer from a diagnosis about the conceptual difficulties of high school students and university freshmen. The diagnosis is based on the evidence obtained from the administration of a conceptual test called Electricity and Magnetism Concept Assesment (EMCA). The analysis procedures are based on the Classical Test Theory (TCT), including Hake Factor to verify impacts between unmatched groups. The groups are characterized and distinguished between proficiency profiles and conceptual difficulties of public school students in the city of Manaus. Following similar procedures to the authors, the results corroborate that even at the higher level there is a poor understanding of basic concepts in electromagnetism. Based on this, the levels of proficiency between the different normative groups are compared. Some pedagogical instructions follow David Ausubel's perspective, aiming to contribute to the development of meaningful learning with reference to items with good discrimination and with greater difficulties. More detailed information for the normative group is obtained through the Graphical Item Analysis (AGI), highlighting the most attractive distractors, signaling evidence of incorrect mental models.Como melhorar o ensino do Eletromagnetismo? Essa é uma pergunta que pode ser respondida sob diversas perspectivas, entretanto, o objetivo do trabalho visa responder a partir de um diagnóstico sobre as dificuldades conceituais dos alunos de ensino médio e ingressantes universitários. O diagnóstico é construído a partir das evidências obtidas na administração de um teste conceitual denominado Electricity and Magnetism Concept Assesment (EMCA). Os procedimentos de análise baseiam-se na Teoria Clássica dos Testes (TCT), incluindo Fator de Hake para verificar impactos entre grupos não correspondentes. Os grupos se caracterizam e se distinguem entre perfis de proficiência e dificuldades conceituais de alunos da rede pública na cidade de Manaus. Seguindo procedimentos similares aos autores, os resultados corroboram que mesmo no nível superior há uma baixa compreensão de conceitos básicos no Eletromagnetismo. Partindo disso, comparam-se os níveis de proficiência entre os diferentes grupos normativos algumas instruções pedagógicas seguem na perspectiva de David Ausubel, visando contribuir para o desenvolvimento de aprendizagem significativa tendo como referência os itens com boa discriminação e com maiores dificuldades. Informações mais detalhadas para o grupo normativo são obtidas através da Análise Gráfica do Item (AGI), sendo destacados os distratores mais atrativos, sinalizando evidências de modelos mentais incorretos

Análise de evidências sobre a representação de modelos mentais em Ligações Químicas: concepções de licenciandos em Química

O presente estudo teve como objetivos: (1) analisar qualitativamente os itens presentes no instrumento utilizado para levantar os modelos mentais dos licenciandos; (2) caracterizar modelos mentais de licenciandos em Química, ainda cursando a disciplina Química Geral, sobre ligações químicas. Os dados foram coletados mediante a aplicação de um teste com 12 itens, sendo 10 itens de múltipla escolha e duas questões abertas. A análise qualitativa do instrumento considerou a forma do item - convencional, textualizada, contextualizada - e processos cognitivos e dimensões do conhecimento. Um segundo foco da análise consistiu no desempenho dos licenciandos, considerando os modelos mentais sobre Ligação Química, tomando como aporte teórico a Teoria dos Modelos Mentais de Johnson-Laird. Foi verificado que o instrumento precisa ser repensado e aprimorado, pois a maioria dos itens focou nos processos cognitivos de níveis mais baixos relacionados em maioria com conhecimento de fatos. Os licenciandos apresentaram dificuldades em responder a maioria dos itens, principalmente aqueles que apresentavam representações de algum fenômeno e/ou modelo explicativo de entidades submicroscópicas, desconsiderando a representação de cargas elétricas, a interação entre cargas elétricas, o rompimento de interações intermoleculares, confundindo com o rompimento de ligações, isso aponta para modelos mentais pouco elaborados e não nítidos.Palavras-chave: Licenciandos em Química. Modelos Mentais. Ligações Químicas.Analysis of evidence on the representation of mental models in Chemical Bonds: conceptions of graduates in ChemistryAbstractThe present study had as objectives: (1) to analyze qualitatively the items present in the instrument used to gather the mental models of the graduates; (2) to characterize mental models of undergraduates in Chemistry, still taking the General Chemistry discipline, about chemical bonds. Data was collected by applying a test with 12 items, 10 of which were multiple choice and two open questions. The qualitative analysis of the instrument considered the item’s form - conventional, textualized, contextualized - and cognitive processes and dimensions of knowledge. A second focus of the analysis consisted of the undergraduates’ performance, considering the mind models on Chemical Bonding, taking as theoretical support the Johnson-Laird Theory of Mental Models. It was found that the instrument needs to be rethought and improved as most items focused on lower-level cognitive processes, mostly related to fact knowledge. The undergraduate students had difficulties in answering most of the items, mainly those that presented representations of some phenomenon and/or explanatory model of submicroscopic entities, disregarding the representation of electrical charges, the interaction between electrical charges, the disruption of intermolecular interactions, confusing with the breaking of links, which points to poorly elaborated and unclear mental models.Keywords: Graduates in Chemistry. Mental Models. Chemical Bonds

Caos em Circuitos Elétricos: uma abordagem inicial

In this work, we will present a study on the approach of the chaotic system involved in non-linear electrical circuits in didactic activities in Physics Education, through applet-type online simulators. We designed a non-linear system with electrical circuits. We included elements such as capacitors and resistors, in order to contextualize the concept of chaos, incorporating content that, a priori, is not included in the curriculum of High School. The simulator, called Falstad, will serve as a resource, as a strategy proposal, to introduce concepts of electrical circuits involving a chaotic system and trying to make learning more effective and active through graphics and mathematical modeling from this virtual simulator. The proposed activities will be based on Jerome Bruner's constructivist theory, which is based on the following aspects: teaching by discovery and the proposal of a spiral-shaped curriculum in which the content is proposed in a superficial and in-depth way, according to the student's learning. A questionnaire was used as data collection instruments, as a diagnosis about the subject, a pre-test to measure knowledge about the subjects involved, a list of activities based on the class design and a post-test as evaluation.Neste trabalho apresentaremos um estudo sobre a abordagem do sistema caótico envolvido em circuitos elétricos não-lineares em atividades didáticas no Ensino de Física, através de simuladores online do tipo-applet. Elaboramos um sistema não-linear, com circuitos elétricos. Incluímos elementos como capacitores e resistores, no intuito de contextualizada o conceito de caos, incorporando-se um conteúdo que, a priore, não está inserido na matriz curricular do Ensino Médio. O simulador, chamado Falstad, servirá de recurso, como proposta da estratégia, introduzir conceitos de circuitos elétricos envolvendo sistema caótico e tentando tornar a aprendizagem mais eficaz e ativa através de gráficos e modelagens matemáticas provenientes deste simulador virtual. As atividades propostas serão baseadas na teoria construtivista de Jerome Bruner que tem como base dos aspectos: o ensino por descoberta e a proposta de um currículo em formato espiral na qual o conteúdo é proposto de forma superficial e aprofundado de acordo com o aprendizado do aluno. Foram usados como instrumentos de coleta de dados um questionário, como diagnóstico a respeito do assunto, um pré-teste para medir o conhecimento a respeito dos assuntos envolvidos, uma lista de atividades baseada de acordo com o delineamento da aula e um pós-teste como avaliação

Extensão universitária: contribuições de palestras temáticas no processo formativo de professores de Química

Este trabalho tem como objetivo desenvolver atividades com os licenciandos em Química, tendo em vista aproximação com outros setores sociais, bem como outros espaços acadêmicos, tendo em vista uma compreensão da responsabilidade e compromisso social de sua profissão. A equipe organizadora foi constituída por seis discentes dos cursos de Química, sendo realizado o levantamento dos interesses dos licenciandos, por meio de um formulário online. Também foram realizadas entrevistas semiestruturadas com os docentes palestrantes e os discentes que assistiram às palestras. Além disso, também integrou o corpus da análise, os relatos dos discentes executores das atividades. Os resultados apontaram que o macrotema de maior interesse dos licenciandos foi “ciência, tecnologia e inovação” (24%), enquanto o macrotema “processos de globalização e política internacional” (0%) não despertou o interesse do licenciandos. A partir disso, foram organizadas oito palestras, presencial e remotamente

COVID-19 symptoms at hospital admission vary with age and sex: results from the ISARIC prospective multinational observational study

Background: The ISARIC prospective multinational observational study is the largest cohort of hospitalized patients with COVID-19. We present relationships of age, sex, and nationality to presenting symptoms. Methods: International, prospective observational study of 60 109 hospitalized symptomatic patients with laboratory-confirmed COVID-19 recruited from 43 countries between 30 January and 3 August 2020. Logistic regression was performed to evaluate relationships of age and sex to published COVID-19 case definitions and the most commonly reported symptoms. Results: ‘Typical’ symptoms of fever (69%), cough (68%) and shortness of breath (66%) were the most commonly reported. 92% of patients experienced at least one of these. Prevalence of typical symptoms was greatest in 30- to 60-year-olds (respectively 80, 79, 69%; at least one 95%). They were reported less frequently in children (≤ 18 years: 69, 48, 23; 85%), older adults (≥ 70 years: 61, 62, 65; 90%), and women (66, 66, 64; 90%; vs. men 71, 70, 67; 93%, each P < 0.001). The most common atypical presentations under 60 years of age were nausea and vomiting and abdominal pain, and over 60 years was confusion. Regression models showed significant differences in symptoms with sex, age and country. Interpretation: This international collaboration has allowed us to report reliable symptom data from the largest cohort of patients admitted to hospital with COVID-19. Adults over 60 and children admitted to hospital with COVID-19 are less likely to present with typical symptoms. Nausea and vomiting are common atypical presentations under 30 years. Confusion is a frequent atypical presentation of COVID-19 in adults over 60 years. Women are less likely to experience typical symptoms than men

Escala de Proficiências em Concepções Térmicas: Diagnóstico Psicométrico de Estudantes em Portugal e Brasil

Tese de Doutoramento em Ensino das Ciências, no ramo de Ensino da Física, em regime de cotutela, entre a Universidade Federal de Santa Catarina e a Universidade de Coimbra, e apresentada ao Departamento de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de CoimbraO estudo explora procedimentos de análise que fornecem diversas informações dentro de um continuum de desempenhos, sendo múltiplas representações sobre as evidências que constituem uma escala de proficiências. Essas análises possibilitaram realizar um diagnóstico de concepções típicas de 5542 alunos do último ciclo da educação básica em 20 escolas de Portugal (em 2014), e 18 no Brasil (em 2015), diante aos conceitos básicos e introdutórios da Física Térmica. Para isso, foi utilizado um teste de sondagem denominado Thermal Concept Evaluation (TCE), elaborado pelos pesquisadores australianos Yeo Shelley e Marjan Zadnik em 2001, sendo utilizado amplamente na literatura. Adotam-se procedimentos de análise específicos para avaliar Inventários de Conceitos (Fator de Hake; Fator de Concentração de Análise de Lei Bao e Redish), juntamente com modelos de análise psicométrica conhecidos (Teoria Clássica dos Testes, Teoria de Resposta ao Item e Funcionamento Diferencial do Item) que contemplam uma perspectiva investigativa de educação comparada, seja identificando necessidades pedagógicas comuns e diferenciadas entre os contextos, estimando em parte a eficiência do ensino em Termodinâmica nos sistemas educacionais da rede pública em cada país dentro do recorte preestabelecido, e destacando as condições no uso de testes que favorecem um alinhamento curricular de forma representativa para as populações envolvidas. Consideram-se as contribuições da Didática das Ciências na análise de coerência interna do instrumento, e da Psicologia Cognitivista de David Ausubel como «condições de contorno» para as implicações diante as evidências que possam favorecer uma «aprendizagem significativa». Os perfis de proficiência térmica se configuram em diversas composições de grupos de alunos com base em seus desempenhos, possibilitando um direcionamento instrucional diferenciado para aqueles com maiores dificuldades e para os com alta performance. O teste-reteste (estudo piloto) em 4 escolas portuguesas (n ≈ 200, grupos não equivalentes) contribuiu para fornecer maior precisão ao instrumento, apontar fraquezas, demarcar um regime de validez interna e externa, e com isso, apresentar subsídios preliminares para uma investigação mais ampla, detalhada, profunda e consistente. Na investigação ampla, o modelo da TRI de 4 parâmetros logísticos (discriminação, dificuldade, acerto ao acaso, e erro ao acaso) foi o mais ajustado para explicar as análises dos dados (61,1%). Os resultados gerais da investigação apresentam uma boa consistência (α=0,75) e revelam um teste difícil para ambos os contextos, isso significa que as evidências tendem a discriminar com mais eficiência em um dos extremos da distribuição, no caso, entre os respondentes mais capacitados. O fator de Hake sugere ganhos de baixo impacto em ambos os contextos, estando Portugal sutilmente em condições mais promissoras. O fator de concentração de análise mostra que os respondentes brasileiros se concentraram na região de acerto aleatório, mantendo os mesmos equívocos ao longo das séries de ensino para quase todos os itens, com exceção de 3 itens que sugerem a existência de um modelo mental correto e outro incorreto. Em Portugal, essa análise revela ganhos gradativos nas capacidades cognitivas dos sujeitos de acordo com o avanço nos níveis de escolaridade. O rastreamento na Análise Gráfica dos Itens (AGI) permitiu identificar uma forte atração de distratores entre os alunos mais proficientes, sugerindo dificuldades na compreensão do conceito de equilíbrio térmico, em diferenciar quente e frio como extremidades opostas de um continuum, e de admitir diferentes temperaturas para o ponto de ebulição da água. A construção da escala de proficiências térmicas advinda da TRI estimou probabilidades de acertos empíricos consistentes para os grupos normativos brasileiros em um nível abaixo da média geral (níveis de -1 a 0 da escala), indicando uma compreensão relacionada a “prever a temperatura do gelo dentro do congelador”, revelando uma ausência de itens-âncoras mais fáceis, e assim, impondo limitações para a escala avaliar sujeitos menos proficientes, pois há uma falta de informações na extremidade inferior da escala. Os alunos portugueses se concentraram nos níveis de 0 a 1 da escala, com um domínio acumulativo que inclui habilidades cognitivas relacionadas a mais 5 itens. Como parte inovadora, tem-se uma perspectiva de análise original em desenvolvimento que identifica preliminarmente redes de concepções entre os itens com indícios de dependência local, fundamentada na coerência das respostas e consistência interna dos itens, determinando níveis de distorção de concepções entre as alternativas apresentadas, considerando uma sub-escala de dimensionalidade nas unidades de medida, com base em níveis de plausibilidade das respostas/alternativas que foram concebidas durante o processo de construção dos itens.The study explores analytical procedures that provide a variety of information within a performance continuum, being multiple representations about evidences that constitute a scale of proficiency. These analyzes made possible to carry out a diagnosis of typical conceptions of 5542 students of the last cycle of basic education in 20 Portuguese schools (in 2014) and 18 in Brazil (in 2015), in face of the basic and introductory concepts of Thermal Physics. For that matter, a test called the Thermal Concept Evaluation (TCE) was used, developed by the Australian researchers Yeo Shelley and Marjan Zadnik in 2001, being used widely in the literature. Specific analysis procedures are used to evaluate Conceptual Inventories (Hake Factor; Lei Bao and Redish Analysis Concentration Factor) along with known psychometric analysis models (Classical Theory of Tests, Item Response Theory, and Differential Item Functioning) that contemplate a comparative education research perspective, either by identifying common and differentiated pedagogical needs between contexts, estimating in part the efficiency of teaching in thermodynamics in the public network educational systems in each country within the pre-established cut, and highlighting the conditions in the use of tests that favor a curricular alignment in a representative way for the populations involved. The contributions of the Didactics of Sciences in the analysis of internal coherence of the study and of the Cognitivist Psychology of David Ausubel are considered as "boundary conditions" for the implications in the face of the evidences that can favor a "meaningful learning". The profiles of thermal proficiency are configured in several compositions of groups of students based on their performances, allowing a different instructional orientation for those with greater difficulties and for those with high performance. The test-retest (pilot study) in 4 Portuguese schools (n ≈ 200, non-equivalent groups) contributed to provide greater precision to the study, to point out weaknesses, to delimitated a regime of internal and external validity, and with this, to present preliminary subsidies, to a broader, deeper, more thorough consistent investigation. In the broad investigation, the TRI model of 4 logistic parameters (discrimination, difficulty, guessing, and random error) was the best fit to explain the data analysis (61,1%). The overall results of the research show a good consistency (α = 0,75) and show a difficult test for both contexts, which means that the evidence tends to explain more efficiently at one end of the distribution, in the case, between the respondents more skilled. The Hake factor suggests low impact gains in both contexts, with Portugal subtly under more promising conditions. The concentration factor of analysis shows that Brazilian respondents focused on the random hit region, maintaining the same misunderstandings throughout the teaching series for almost all items, except for 3 items that suggest a correct mental model and other incorrect. In Portugal, this analysis reveals gradual gains in the cognitive abilities of the subjects according to the progress in the levels of schooling. Tracking in the Graphical Analysis of Items (AGI) allowed us to identify a strong attraction of distractors among the most proficient students, suggesting difficulties in understanding the concept of thermal equilibrium, in differentiating hot and cold as opposite ends of a continuum, and in admitting different temperatures to the boiling point of the water. The construction of the TRI thermal proficiency scale estimated the probabilities of consistent empirical correctness for the Brazilian normative groups at a level below the general average (levels of -1 to 0 of the scale), indicating an understanding related to "predicting the ice temperature within the freezer", revealing an absence of easier anchor items, and thus imposing limitations for the scale to evaluate less proficient subjects, as there is a lack of information at the lower end of the scale. Portuguese students focused on levels 0 to 1 of the scale, with a cumulative domain that includes cognitive abilities related to 5 more items. As an innovative part, there is a perspective of original analysis in development that preliminarily identifies networks of conceptions among the items with evidence of local dependence, based on the coherence of the answers and internal consistency of the items, determining levels of conception distortion among the presented alternatives , considering a sub-scale of dimensionality in the units of measure, based on plausibility levels of the answers/alternatives that were conceived during the process of construction of the items.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (203571/2013-4), Brasi

Ambulatory and hospitalized patients with suspected and confirmed mpox: an observational cohort study from BrazilResearch in context

Summary: Background: By October 30, 2022, 76,871 cases of mpox were reported worldwide, with 20,614 cases in Latin America. This study reports characteristics of a case series of suspected and confirmed mpox cases at a referral infectious diseases center in Rio de Janeiro, Brazil. Methods: This was a single-center, prospective, observational cohort study that enrolled all patients with suspected mpox between June 12 and August 19, 2022. Mpox was confirmed by a PCR test. We compared characteristics of confirmed and non-confirmed cases, and among confirmed cases according to HIV status using distribution tests. Kernel estimation was used for exploratory spatial analysis. Findings: Of 342 individuals with suspected mpox, 208 (60.8%) were confirmed cases. Compared to non-confirmed cases, confirmed cases were more frequent among individuals aged 30–39 years, cisgender men (96.2% vs. 66.4%; p < 0.0001), reporting recent sexual intercourse (95.0% vs. 69.4%; p < 0.0001) and using PrEP (31.6% vs. 10.1%; p < 0.0001). HIV (53.2% vs. 20.2%; p < 0.0001), HCV (9.8% vs. 1.1%; p = 0.0046), syphilis (21.2% vs. 16.3%; p = 0.43) and other STIs (33.0% vs. 21.6%; p = 0.042) were more frequent among confirmed mpox cases. Confirmed cases presented more genital (77.3% vs. 39.8%; p < 0.0001) and anal lesions (33.1% vs. 11.5%; p < 0.0001), proctitis (37.1% vs. 13.3%; p < 0.0001) and systemic signs and symptoms (83.2% vs. 64.5%; p = 0.0003) than non-confirmed cases. Compared to confirmed mpox HIV-negative, HIV-positive individuals were older, had more HCV coinfection (15.2% vs. 3.7%; p = 0.011), anal lesions (45.7% vs. 20.5%; p < 0.001) and clinical features of proctitis (45.2% vs. 29.3%; p = 0.058). Interpretation: Mpox transmission in Rio de Janeiro, Brazil, rapidly evolved into a local epidemic, with sexual contact playing a crucial role in its dynamics and high rates of coinfections with other STI. Preventive measures must address stigma and social vulnerabilities. Funding: Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas, Fundação Oswaldo Cruz (INI-Fiocruz)

NEOTROPICAL CARNIVORES: a data set on carnivore distribution in the Neotropics

Mammalian carnivores are considered a key group in maintaining ecological health and can indicate potential ecological integrity in landscapes where they occur. Carnivores also hold high conservation value and their habitat requirements can guide management and conservation plans. The order Carnivora has 84 species from 8 families in the Neotropical region: Canidae; Felidae; Mephitidae; Mustelidae; Otariidae; Phocidae; Procyonidae; and Ursidae. Herein, we include published and unpublished data on native terrestrial Neotropical carnivores (Canidae; Felidae; Mephitidae; Mustelidae; Procyonidae; and Ursidae). NEOTROPICAL CARNIVORES is a publicly available data set that includes 99,605 data entries from 35,511 unique georeferenced coordinates. Detection/non-detection and quantitative data were obtained from 1818 to 2018 by researchers, governmental agencies, non-governmental organizations, and private consultants. Data were collected using several methods including camera trapping, museum collections, roadkill, line transect, and opportunistic records. Literature (peer-reviewed and grey literature) from Portuguese, Spanish and English were incorporated in this compilation. Most of the data set consists of detection data entries (n = 79,343; 79.7%) but also includes non-detection data (n = 20,262; 20.3%). Of those, 43.3% also include count data (n = 43,151). The information available in NEOTROPICAL CARNIVORES will contribute to macroecological, ecological, and conservation questions in multiple spatio-temporal perspectives. As carnivores play key roles in trophic interactions, a better understanding of their distribution and habitat requirements are essential to establish conservation management plans and safeguard the future ecological health of Neotropical ecosystems. Our data paper, combined with other large-scale data sets, has great potential to clarify species distribution and related ecological processes within the Neotropics. There are no copyright restrictions and no restriction for using data from this data paper, as long as the data paper is cited as the source of the information used. We also request that users inform us of how they intend to use the data