Relationships between undergraduates' argumentation skills, conceptual quality of problem solutions, and problem solving strategies in introductory physics

Title from PDF of title page (University of Missouri--Columbia, viewed on March 4, 2013).The entire thesis text is included in the research.pdf file; the official abstract appears in the short.pdf file; a non-technical public abstract appears in the public.pdf file.Dissertation advisor: Dr. Lloyd H. BarrowIncludes bibliographical references.Vita.Ph. D. University of Missouri--Columbia 2012."December 2012"This study explored the effects of alternative forms of argumentation on undergraduates' physics solutions in introductory calculus-based physics. A two-phase concurrent mixed methods design was employed to investigate relationships between undergraduates' written argumentation abilities, conceptual quality of problem solutions, as well as approaches and strategies for solving argumentative physics problems across multiple physics topics. Participants were assigned via stratified sampling to one of three conditions (control, guided construct, or guided evaluate) based on gender and pre-test scores on a conceptual instrument. The guided construct and guided evaluate groups received tasks and prompts drawn from literature to facilitate argument construction or evaluation. Using a multiple case study design, with each condition serving as a case, interviews were conducted consisting of a think-aloud problem solving session paired with a semi-structured interview. The analysis of problem solving strategies was guided by the theoretical framework on epistemic games adapted by Tuminaro and Redish (2007). This study provides empirical evidence that integration of written argumentation into physics problems can potentially improve the conceptual quality of solutions, expand their repertoire of problem solving strategies and show promise for addressing the gender gap in physics. The study suggests further avenues for research in this area and implications for designing and implementing argumentation tasks in introductory college physics.Includes bibliographical reference

Supporting the Development of Science Teacher Leaders - Where Do We Begin?

This conference paper was presented at the annual meeting of the Association for Science Teacher Education in Minneapolis, MN, in January 2011.Teacher leadership has been recognized as a necessary ingredient to support educational reform efforts. Leaders provide the needed expertise to ensure reforms are successful in promoting student learning. The overarching goal of the Leadership in Freshman Physics program is to support a cadre of teachers-leaders who will become advocates for “Physics First” by developing their knowledge of physics content and research-based pedagogy. In order to support teachers in developing the knowledge, skills, and dispositions for effective leadership, it is important to first understand their initial views of teacher leadership and their prior leadership experiences. In this paper we present results from the initial phase of our multi-year research study in which we examine teacher' past leadership experiences, definitions of teacher leadership, and views of themselves as leaders. Participants include a cohort of 36 teachers participating in the program, each of whom has committed to teaching a year‐long freshman physics course at their school. Our findings indicate teachers' definitions of leadership are relatively narrow, and often confined to formal leadership roles. Though teachers participate in numerous leadership activities, they don't explicitly consider these to be leadership. Implications for addressing teachers' conceptions through professional development are shared

Integrated STEM: Impact of Engineering Design and Computer Science in STEM Labs

By integrating physics laboratories with engineering design and computer science, students apply physics principles to ill-structured and complex problems, engage in knowledge transfer, and gain interest in STEM. The introductory physics labs at Purdue have been updated to include engineering design and computer science principles that ground physics in authentic problems. Integrated labs have been evaluated using student perception post-surveys, student course performance, interviews, and case-study observations. Preliminary results indicate that integrated physics labs promote transfer, enhanced metacognitive skills, student interest, and motivation

Proposta de instrumento de avaliação da consciência fonológica, parâmetro configuração de mão, para crianças surdas utentes da Língua de Sinais Brasileira

Este artigo apresenta a elaboração, a aplicação e a análise de uma proposta de instrumento de avaliação da consciência fonológica, parâmetro configuração de mão, para crianças surdas utentes da Língua de Sinais Brasileira (LSB). O instrumento foi elaborado considerando as boas condições para a formação dos sinais, a fonologia da LSB e o processo de aquisição da fonologia por crianças surdas utentes da LSB (FERREIRA-BRITO, 1995; KARNOPP, 1994, 1999; QUADROS; KARNOPP, 2004). Os informantes foram cinco professores surdos e quinze crianças surdas utentes da LSB, com faixa etária entre 6: 0 e 11: 1, com início da aquiksição da linguagem entre 0: 0 e 4: 1, sem alterações no desenvolvimento. A proposta de instrumento foi analisada quanto à aplicabilidade e efici~encia. Os resultados demonstraram que o instrumento proposto foi efetivo para a avaliação da consciência fonológica do parâmetro configuração de mão. Além disso, considerando os dados dos informantes, constatou-se que o aumento do período de exposição lingüística influenciou favoravelmente no nível de consciência fonológica das criança

A desambiguação de palavras homônimas em sentenças por aplicativos de Tradução Automática Português Brasileiro-Libras

Este estudo analisa a Tradução Automática (TA) de palavras homônimas isoladas e inseridas em sentenças, realizada pelos aplicativos Hand Talk (HT) e ProDeaf Móvel (PDM), ambos tradutores automáticos do Português Brasileiro (PB) para Língua Brasileira de Sinais (Libras), uma vez que estudos anteriores têm apontado para a ausência de estratégias de desambiguação, uso de datilologia, regionalismos e erros de tradução. Esta é uma pesquisa qualitativa exploratória fundamentada em estudos sobre o léxico da Libras, Tradução Automática, Processamento de Línguas Naturais e Desambiguação, que tem por finalidade aprofundar achados iniciais, sob o mesmo viés teórico, com vista a gerar construtos teóricos sobre TA de PB-Libras. Assim, esta pesquisa analisou a TA de 38 palavras homônimas isoladas e contextualizadas em 38 pares de sentenças (dois significados em cada par de sentença). Os resultados revelaram que na TA de palavras isoladas os aplicativos geram a tradução de apenas um dos significados das palavras homônimas (HT: 89% e PDM: 63%). Nas sentenças, o percentual de acerto do significado das palavras, em ambos os aplicativos, é menor (HT: 82% e PDM: 60%) do que na TA por palavra isolada e ainda mais reduzido (HT: 13% e PDM: 11%) na desambiguação de palavras homônimas. Os achados desta pesquisa indicam a necessidade de aperfeiçoamento do sistema de Processamento de Línguas Naturais dos aplicativos quanto à desambiguação de palavras homônimas. Infere-se que uma TA mais adequada em nível de palavra isolada e de sentença pode oferecer aos usuários traduções mais análogas à Libras em níveis semântico e sintático, enquanto língua natural e oficial da comunidade surda no Brasil

The disambiguation of homonymous words in sentences by Brazilian Portuguese-Libras automatic translation applications

Este estudo analisa a Tradução Automática (TA) de palavras homônimas isoladas e inseridas em sentenças, realizada pelos aplicativos Hand Talk (HT) e ProDeaf Móvel (PDM), ambos tradutores automáticos do Português Brasileiro (PB) para Língua Brasileira de Sinais (Libras), uma vez que estudos anteriores têm apontado para a ausência de estratégias de desambiguação, uso de datilologia e erros de tradução. Esta é uma pesquisa qualitativa exploratória fundamentada em estudos sobre o léxico da Libras, Tradução Automática, Processamento de Línguas Naturais e Desambiguação, que tem por finalidade aprofundar achados iniciais, sob o mesmo viés teórico, com vistas a propor melhorias para a TA de PB-Libras. Assim, esta pesquisa analisou a TA de 38 palavras homônimas isoladas e contextualizadas em 38 pares de sentenças (dois significados em cada par de sentença). Os resultados revelaram que na TA de palavras isoladas os aplicativos geram a tradução de apenas um dos significados das palavras homônimas (HT: 89% e PDM: 63%). Nas sentenças, o percentual de acerto do significado das palavras, em ambos os aplicativos, é menor (HT: 82% e PDM: 60%) do que na TA por palavra isolada e ainda mais reduzido (HT: 13% e PDM: 11%) na desambiguação de palavras homônimas. Os achados desta pesquisa indicam a necessidade de aperfeiçoamento do sistema de Processamento de Línguas Naturais dos aplicativos quanto à desambiguação de palavras homônimas. Infere-se que uma TA mais adequada em nível de palavra isolada e de sentença pode oferecer aos usuários traduções mais análogas à Libras em níveis semântico e sintático, enquanto língua natural e oficial da comunidade surda no Brasil.This study analyzes the Automatic Translation (AT) of homonymous words isolated and inserted in sentences, produced by Hand Talk and ProDeaf Mobile applications, both automatic translators from Brazilian Portuguese to Brazilian Sign Language (Libras), once previous studies have pointed to the absence of disambiguation strategies, use of fingerspelling and translation errors. This is an exploratory qualitative research based on studies of the lexicon of Libras, Automatic Translation, Natural Language Processing and Disambiguation, whose purpose is to deepen initial findings, under the same theoretical bias, in order to propose improvements on the AT of Portuguese Language-Libras. Thus, this study analyzed the AT of 38 homonymous words isolated and contextualized in 38 sentence pairs (two distinct meanings in each sentence pair). The results revealed that in AT of isolated words the applications generate the translation of only one of the meanings of the homonymous words (HT: 89% and PDM: 63%). In sentences, the percentage of correct word meanings, in both applications, is lower (HT: 82% and PDM: 60%) than in AT per isolated word and even lower (HT: 13% and PDM: 11 %) in the disambiguation of homonymous words. The findings of this research indicate the need to improve the Natural Language Processing system of the applications for the disambiguation of homonymous words. It is inferred that a more adequate AT at the level of isolated word and sentence can offer users more analogous translations to Libras, as the natural and official language of the deaf community in Brazil

Brazilian scientific production on Brazilian Portuguese-LIBRAS automatic translation : a systematic review of literature

Com o advento das Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação (TDIC) tem-se o surgimento de pesquisas acadêmicas sobre sistemas computacionais de Tradução Automática (TA) do Português Brasileiro (PB) para a Língua Brasileira de Sinais (Libras). Diante deste cenário, este estudo realiza uma Revisão Sistemática de Literatura (RSL) de artigos científicos brasileiros relativos à temática em questão, com vistas a analisar a produção científica desses durante o período de 2010 a 2018. Esta é uma pesquisa quanti-qualitativa, na qual foram analisados, sob o viés da RSL, 21 artigos científicos, coletados via Portal de Periódicos da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Google Acadêmico, os quais foram classificados em duas categorias (Ciências da Computação e Linguística Aplicada) e três subcategorias (Reflexão, Proposta, Experiência), para fins de sistematização da análise de dados. Os resultados revelaram aspectos como (a) a baixa produção científica sobre TA PB-Libras, (b) as regiões brasileiras Nordeste e Sul como os principais polos de publicação e (c) um percentual de artigos científicos mais expressivo voltado a abordagens relacionadas à área das Ciências da Computação do que à Linguística Aplicada.With the advent of the Digital Technologies of Information and Communication (DTIC) we have the emergence of academic researches on computational systems of Automatic Translation (AT) from Brazilian Portuguese (BP) to Brazilian Sign Language (Libras). Considering this scenario, this study performs a Systematic Literature Review (SLR) on Brazilian scientific papers related to the subject in question, with the aim of analyzing the scientific production of them during the period from 2010 to 2018. This is a quanti-qualitative research, in which 21 scientific papers were collected from the Periodicals of the Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel (CAPES) and Google Scholar platforms, which were classified into two categories (Computer Science and Applied Linguistics) and three subcategories (reflection, proposal, experience) for the systematization of data analysis. The results obtained revealed aspects such as (a) the low scientific production on AT PB-Libras, (b) the Brazilian regions Northeast and South as the main poles of publication, and (c) a more expressive percentage of scientific articles focused on approaches related to the area of Computer Science than Applied Linguistics

Efeitos do início da aquisição na consciência fonológica da Libras em crianças e adolescentes surdos

O presente estudo verificou o nível de consciência fonológica na Libras em crianças e adolescentes surdos bilíngues Libras/Português, com faixa etária entre 9 e 14 anos, com início da exposição à Libras, primeira língua, entre 0-4 anos de idade e após 4 anos de idade (precoce e tardia). A investigação foi conduzida por meio de um Teste de Consciência Fonológica da Libras (TCF-Libras) que contemplou os parâmetros configuração de mão (CM), locação/ponto de articulação (L) e movimento (M). O TCF-Libras foi apresentado em um computador com o software E-Prime, que registrou as respostas dos participantes (percentual de erro e tempo de resposta) no julgamento dos parâmetros CM, L e M. Os resultados revelaram efeitos positivos da aquisição precoce na consciência fonológica da Libras, corroborando com estudos anteriores sobre efeitos do início da aquisição da linguagem, em diferentes níveis linguísticos. Os achados reforçam a importância de as crianças surdas serem expostas à Libras desde o nascimento ou o mais cedo possível, o que permite o acesso completo de informações linguísticas, visando garantir o processo de aquisição da linguagem em período análogo às crianças ouvintes, e impedir a instalação de atraso linguístico e/ou comprometimentos futuros no desenvolvimento.The present study investigated the level of phonological awareness in Libras in deaf bilingual (Libras/Portuguese) children and adolescents, aged between 9 and 14, who were initially exposed to Libras (L1) between 0-4 years of age or and after the age of 4 (early exposure x late exposure). Participants completed a Phonological Awareness Test (TCF-Libras), which assessed three parameters: Hand configuration (CM), Location/Articulation point (L) and Movement (M). The test was presented on a computer with the use of E-Prime software, which recorded participants’ response time and error percent on the judgment of the three parameters. Results revealed positive effects of early language acquisition on the phonological awareness of Libras, corroborating previous studies on the effects of age of acquisition on the development of different linguistic aspects. The findings reinforce the importance of exposing deaf children to a sign language from birth, or as early as possible, to allow for complete access to linguistic information and guarantee that deaf children’s language acquisition process is analogous to that of hearing children, thus avoiding a linguistic delay and/or future developmental deficits

Evolução das aplicações e efeitos da política de crédito rural no estado do Amazonas

O crédito rural exerce papel fundamental no crescimento e desenvolvimento econômico, pois é um instrumento que viabiliza recursos financeiros para investimentos em infraestrutura produtiva, custeio e comercialização da produção agropecuária. Neste estudo, avaliou-se o perfil e a distribuição dos recursos de crédito rural no estado do Amazonas no período de 1990 a 2017. Utilizou-se a base de dados do Banco Central do Brasil (BACEN) para cálculo do Índice Normalizado de Crédito Rural (INCR), cujos resultados mostram a dinâmica espacial da alocação dos financiamentos. Estimou-se o Índice de Gini para aferir o nível de concentração no número de operações e valores financiados, adicionalmente foi realizada análise de correlação para avaliar a relação entre crédito rural e crescimento da produção agropecuária. Os resultados do Índice de Gini indicam forte concentração na alocação de recursos. O INCR permitiu identificar um maior número de municípios especializados em atividades agrícolas, principalmente do segmento de agricultura familiar, comparativamente as atividades pecuárias. A análise de correlação identificou que a aplicação de crédito rural está mais fortemente correlacionada com o crescimento da produção animal, principalmente, do rebanho bovino e da produção de ovos de galinha. A correlação com o crescimento da produção agrícola não se mostrou estatisticamente significativa. Conclui-se que a alocação dos recursos da política de crédito rural no Amazonas apresentam forte concentração espacial e setorial e que sua relação com o crescimento da produção tem sido mais evidente no setor pecuário. Espera-se que estes resultados possam ser utilizados no aperfeiçoamento da alocação dos recursos de crédito rural no estado do Amazonas