Pós-Graduação em Educação em Ciências, Matemática e Tecnologia

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PPGECMaT - Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências, Matemática e Tecnologia.

A proposta do Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências, Matemática e Tecnologia, na forma de mestrado profissional, se originou a partir da necessidade de fortalecer a interação entre as diferentes áreas das Ciências Naturais (Química, Física, Biologia, Geociências e áreas afins) e Matemática com as Tecnologias. A proposta tem como objetivo nortear as relações entre o conhecimento científico, matemático e tecnológico na Educação Básica e Ensino Superior e propõe-se a qualificar professores/ pesquisadores cuja produção intelectual e científica possa contribuir para um Ensino de Ciências e Matemática de melhor qualidade.

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Uma análise da influência da História e Filosofia da Ciência nas concepções sobre a Natureza da Ciência de futuros professores
(UFVJM, 2023) Lima, Italo Zanatelli Costa; Lannes, Wagner; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Lannes, Wagner; Andrade, Helen Rose de Castro Silva; Santos, Crislane de Souza
Este trabalho tem como objetivo geral analisar a influência da História e Filosofia da Ciência (HFC) nas concepções em relação à Natureza da Ciência (NdC) dos estudantes de licenciatura dos cursos de ciências da natureza (Ciências Biológicas, Física e Química) da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) - Campus JK. Para isso, foi feita uma pesquisa documental na perspectiva de como a História e/ou Filosofia se apresenta no Projeto Pedagógico de Curso (PPC) das licenciaturas mencionadas. As informações obtidas foram relacionadas com a análise das concepções sobre a Natureza da Ciência dos formandos de cada licenciatura. As concepções sobre a Natureza da Ciência dos formandos foram coletadas por meio do questionário aberto Views of Nature of Science D+ (VNOS-D), modificado e traduzido pelo autor, na sua forma mais atual, constituído de questões baseadas em pesquisa em ensino de ciências, cujo objetivo é realizar uma avaliação de cunho epistemológico em relação às respectivas visões dos estudantes em relação a Natureza da Ciência. Para isso, foi utilizada a Análise de Conteúdo (AC), pois é referência no tratamento de dados qualitativos de questionários abertos. Os resultados obtidos ao relacionar os procedimentos metodológicos desta pesquisa indicam uma possível influência da HFC, presente nos PPCs das licenciaturas, nas concepções sobre a NdC dos licenciados, tanto na perspectiva das posições filosóficas e historiográficas da ciência defendidas nos documentos quanto na maneira em que a HFC está distribuída nas disciplinas dos cursos.
Ciência de dados aplicada ao PISA 2018
(UFVJM, 2022) Andrade, Rochelly Fernandes; Andrade, Alessandro Vivas; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Andrade, Alessandro Vivas; Andrade, Helen Rose de Castro Silva; Brandão, Diego Nunes; Pitangui, Cristiano Grijó
A educação está presente e ligada a várias áreas de interesse público. Sabendo-se dessa importância, Avaliações em Larga Escala são aplicadas em diversos países, objetivando servirem de indicadores desses quadros educacionais, bem como, monitorar as habilidades cognitivas relacionadas à literacia e à numeracia. O presente estudo aplicou técnicas de Ciência de Dados, uma área multidisciplinar, que envolve, principalmente aprendizado de máquina e estatística, sobre dados coletados pelo questionário aplicado aos professores durante a Avaliação em Larga Escala do Programa Internacional de Avaliação de Estudantes, edição 2018. O trabalho buscou identificar quais características, coletadas pelo questionário aplicado aos professores, têm mais impacto sobre o desempenho dos alunos nas avaliações de matemática e ciências. O trabalho aplicou dois modelos de aprendizado supervisionado, o Decision Tree e o Random Forest, nos quais a variável dependente foi elaborada com base nas notas médias dos países participantes e nos níveis de proficiência. Os modelos foram aplicados implementando o algoritmo CART com critério de classificação Gini, na qual os dados foram divididos através da técnica Holdout com 70% dos dados para treinamento e 30% para teste. A seleção de atributos foi realizada aplicando o método Recursive Feature Elimination, que reduziu a quantidade de atributos de 167 para 83. As instâncias com dados faltantes não foram utilizadas nesta pesquisa. O Matthews Correlation Coefficient-MCC avaliou a qualidade geral dos modelos sendo utilizado como principal meio de comparação de desempenho de classificação, tendo em vista a constatação de desbalanceamento das classes. Com o MCC observou-se que, de maneira geral que o Random Forest obteve os melhores desempenhos com 0,76 para o teste de matemática e 0,71 para ciências. Com o modelo gerado pelo algoritmo Random Forest, foram identificadas as principais características influenciadoras de desempenho, em que se destacaram características relacionadas à tecnologia, incentivo dado aos alunos pelos professores, motivação e valorização do aprendizado e capacitação dos professores.
Educação em Engenharia: investigando a presença de estratégias de aprendizagem ativa na formação de engenheiros químicos
(UFVJM, 2022) Ribeiro, Laisse Dias; Andrade, Helen Rose de Castro Silva; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Andrade, Helen Rose de Castro Silva; Janerine, Aline de Souza; Damasceno, Sandra Matias
Novos modelos de ensino-aprendizagem vêm sendo estudados ao longo do tempo com o objetivo de atender a nova geração de alunos que estão inseridos na rede de ensino. Hoje, alunos e professores possuem o conhecimento na palma da mão, com um clique é possível buscar o conhecimento. Então é imprescindível repensar novos métodos educativos e procurar desenvolver competências para responder às exigências profissionais. Na formação dos Engenheiros, as Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Graduação em Engenharia (DCNs) foram atualizadas em 2019 pelo Conselho Nacional de Educação (CNE) do Ministério da Educação (MEC), exigindo que o aluno seja inserido no ato de aprender e estabelecendo a formação por competências. Neste sentido, essa pesquisa tem como foco a Metodologia Ativa Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP), que tem grande aplicabilidade na área da saúde e seus resultados são bastante positivos para a formação profissional. Logo, procuramos conhecer as possibilidades de implementá-la na Engenharia. O presente estudo teve por objetivo analisar se e como as estratégias de aprendizagem ativas vêm sendo aplicadas na disciplina de “Laboratório de Operações Unitárias” ou aulas práticas experimentais similares, nos cursos de Engenharia Química da UFVJM, do IFNMG e da UFV, num contexto prático de resolução de problemas que, possivelmente, os alunos/egressos encontrarão no mercado de trabalho. O estudo partiu da revisão sistemática de literatura, por meio da qual identificamos as pesquisas realizadas sobre o uso da Metodologia Ativa ABP no ensino de engenharia, dentro do contexto educacional brasileiro, demonstrando que ainda é incipiente essa prática na Engenharia, principalmente na Engenharia Química. A partir da aplicação de um questionário disponibilizado aos docentes, por meio da plataforma Google Forms, identificamos qual foi a metodologia atualmente aplicada e compreendemos como é a relação teoria/prática na disciplina de Laboratório de Operações Unitárias ou similares, do curso de Engenharia Química das referidas IES. Percebemos que nessas IES a metodologia tradicional prevalece na prática docente, porém verificamos situações em que são exploradas características e possibilidades da ABP.
O ensino de Ciências nos anos iniciais do ensino fundamental: um estudo de caso em uma escola pública municipal de São Gonçalo do Rio Preto, Minas Gerais
(UFVJM, 2023) Lopes, Elizéte de Assis; Janerine, Aline de Souza; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Janerine, Aline de Souza; Andrade, Helen Rose de Castro Silva; Thiengo, Lara Carlette
Esta pesquisa tem como objetivo geral compreender como as professoras dos anos iniciais do Ensino Fundamental, de uma Escola Municipal, localizada na cidade de São Gonçalo do Rio Preto – MG, fazem uso, em suas aulas, dos temas ligados à vivência dos estudantes de forma a ampliar as possibilidades de contextualização, interdisciplinaridade e aplicação dos saberes construídos nas aulas de Ciências. A metodologia utilizada nessa pesquisa foi baseada na abordagem qualitativa e configura-se como um estudo de caso, tendo como instrumento de coleta de dados a realização de um grupo focal e aplicação de um questionário. Participaram da pesquisa 8 professoras que trabalhavam com o componente curricular Ciências, nos anos iniciais, na escola cenário desta pesquisa. Utilizamos como metodologia de análise de dados, a Análise Textual Discursiva para mapear e categorizar os dados obtidos. As análises do grupo focal e dos questionários aplicados indicaram que as professoras trabalham com a abordagem temática contextualizada e interdisciplinar, utilizando temas da vivência dos estudantes e da atualidade. As professoras fazem uso de diversas estratégias metodológicas nas aulas de Ciências, como a utilização de atividades lúdicas, uso de imagens e atividades experimentais e investigativas. As professoras, ao desenvolverem projetos temáticos na escola, utilizam das discussões envolvendo as questões regionais para promoverem maior contextualização e interdisciplinaridade, visando assim, um maior engajamento dos estudantes durante as aulas. A análise dos dados também demonstrou que as professoras utilizam as sequências didáticas como uma forma de promover a interdisciplinaridade e alegaram precisarem de mais cursos de formação que abordem o trabalho envolvendo o ensino temático contextualizado e interdisciplinar, ficando evidente a preocupação delas em estarem preparadas para atender a demanda dos estudantes. Quando questionadas sobre quais eram a suas demandas específicas de cursos de formação continuada, as professoras indicaram também a necessidade de cursos que abordem a Educação Inclusiva e os usos de TDICs.
Um estudo de caso sobre a percepção docente quanto a utilização de Projetos Integradores no Ensino de Ciências da Natureza na perspectiva do Novo Ensino Médio
(UFVJM, 2023) Araújo, Helói Alves e; Janerine, Aline de Souza; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Janerine, Aline de Souza; Andrade, Helen Rose de Castro Silva; Diniz, Cristina Fontes
O Ensino de Ciências da Natureza vem passando por diversas mudanças ao longo dos últimos anos. Várias metodologias e abordagens têm sido propostas e implementadas dentro do chamado “Novo Ensino Médio”, buscando não apenas a apropriação de conhecimentos científicos, mas também que os estudantes construam uma visão mais consolidada dos fenômenos naturais, posicionando-se de maneira cidadã e crítica em relação aos problemas que impactam não somente o seu cotidiano, como também o mundo em que vivemos. Diante disso, esta pesquisa tem como objetivo compreender quais são as percepções que os professores de Ciências da Natureza do Ensino Médio de uma Escola Particular de Montes Claros (MG) possuem sobre o trabalho com temas contemporâneos transversais nas aulas de Ciências da Natureza por meio de “projetos integradores”. Participaram desta pesquisa 3 professores da área de Ciências da Natureza ou seja, um professor de biologia, um de física e um de química atuantes no Ensino Médio de uma escola particular vinculada a 22° SRE de Montes Claros (MG). A metodologia utilizada nessa pesquisa foi baseada na abordagem qualitativa e configura-se como um estudo de caso, tendo como instrumento de coleta de dados a realização de entrevistas individuais semiestruturadas e aplicação de um questionário. Utilizamos como metodologia de análise de dados a Análise Textual Discursiva como ferramenta analítica para mapear e categorizar os dados obtidos na transcrição das entrevistas. As análises dos dados indicaram que os professores não tiveram contato, em sua formação inicial, com a metodologia de projetos como estratégia de ensino e que nunca haviam trabalhado com a metodologia de projetos. Com relação aos projetos integradores de Ciências da Natureza, os professores relataram que ainda há muitas dúvidas sobre o que vem a ser e como desenvolver esses projetos nessa perspectiva interdisciplinar do Novo Ensino Médio. Os professores entrevistados disseram que não receberam nenhum tipo de orientação e/ou curso sobre a construção e desenvolvimento de projetos integradores de Ciências da Natureza e que não se sentem preparados para trabalhar com estes projetos de forma interdisciplinar. As principais dificuldades no desenvolvimento dos projetos integradores, elencadas pelos professores, diz respeito a pouca maturidade dos estudantes e ao planejamento e desenvolvimento dos projetos integradores, de modo que estes sejam atrativos e motivadores.
Investigando as percepções de professores de Ciências e áreas afins quanto à utilização de diferentes abordagens pedagógicas e o trabalho envolvendo a temática Mineração nas salas de aulas
(UFVJM, 2022) Andrade, Bruna Martinele Barros; Andrade, Helen Rose de Castro Silva; Fraile, Ofélia Ortega; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Andrade, Helen Rose de Castro Silva; Fraile, Ofélia Ortega; Janerine, Aline de Souza; Diniz, Cristina Fontes
O Ensino de Ciências vem passando por diversas mudanças ao longo dos últimos anos. Diferentes estratégias e metodologias têm sido propostas e implementadas buscando não apenas a apropriação de conceitos científicos, mas também a expectativa de que os estudantes construam uma visão mais apropriada da ciência, posicionando-se de maneira crítica e responsável com relação aos problemas que afetam a sociedade e principalmente o meio ambiente. Diante disso, esta pesquisa tem como objetivo investigar as percepções dos professores de Ciências e áreas afins quanto à utilização de diferentes abordagens pedagógicas e o trabalho envolvendo a temática Mineração nas salas de aulas. Participaram desta pesquisa 11 professores das áreas do Ensino de Ciências e afins dos anos finais do Ensino Fundamental II e Ensino Médio das Escolas Estaduais da cidade de Diamantina-MG. O plano metodológico para esta pesquisa foi baseado na abordagem qualitativa, tendo como instrumento de coleta de dados um questionário semiaberto e uma entrevista. Os resultados foram analisados pelo método de análise de conteúdo de Bardin. Após a análise, identificamos que os professores apresentam compreensões sobre os tipos de abordagens pedagógicas existentes, sendo o Ensino por Investigação e a experimentação, as abordagens pedagógicas mais utilizadas, respectivamente. A maioria dos entrevistados trabalha ou já trabalharam a temática Mineração. É relevante a inserção de temas ambientais nas áreas de Ensino de Ciências objetivando tanto uma participação positiva do aluno, quanto uma formação de um futuro cidadão consciente das questões ambientais. Verificamos também a presença de abordagens com enfoque CTS em suas metodologias de ensino. Destacamos a relevância deste estudo na qual visa contribuir para um efetivo trabalho interdisciplinar entre as áreas de ciências e/ou áreas afins, conforme apresentado na BNCC e Currículo Referência de Minas Gerais.
Investigando os desafios vivenciados por professores de biologia e alunos do Ensino Médio no processo de ensino-aprendizagem de Histologia e as contribuições de atividades experimentais desenvolvidas no âmbito do projeto extensionista “Histologia na Escola”
(UFVJM, 2023) Sousa Marques, Arlanjo Bispo de; Andrade, Helen Rose de Castro Silva; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Andrade, Helen Rose de Castro Silva; Janerine, Aline de Souza; Reis, Kledna Constância Portes; Fraile, Ofélia Ortega
Um dos desafios no processo de ensino-aprendizagem é o de superar o excesso de aulas teóricas e conteudistas e despertar nos alunos o interesse pela aprendizagem, valendo-se de atividades práticas demonstrativas e investigativas, que fomentem nos alunos o conhecimento científico. O ensino tradicional ainda vem prevalecendo nas escolas, fazendo com que o aluno seja apenas um mero ouvinte, o que torna a abordagem predominantemente memorística dos conteúdos. O presente trabalho tem como tema, Os Processos, Recursos e Materiais Educativos e tem como objetivo geral, investigar quais os principais desafios vivenciados por professores de biologia e alunos do 2º ano do Ensino Médio no ensino do conteúdo de histologia, e quais contribuições que as atividades experimentais, desenvolvidas no âmbito de projeto extensionista “Histologia na Escola”, promovem para o processo de ensino-aprendizagem, para fins de compreender a importância e potencialidade deste tipo de prática. Além disso, objetivamos especificamente, identificar como ocorre a construção das práticas metodológicas dos professores de educação básica, do componente curricular de biologia, no ensino do conteúdo de Histologia; avaliar como as ações práticas potencializam o processo de ensino-aprendizagem do conteúdo de Histologia em um contexto extensionista; investigar quais habilidades podem ser desenvolvidas pelos alunos, em um contexto extensionista, no ensino do conteúdo de Histologia e analisar se as atividades práticas realizadas no âmbito do projeto “Histologia na Escola” contribuem para o melhoramento do processo de ensino-aprendizagem do conteúdo de Histologia. A pesquisa consiste em um estudo de caso, de caráter qualitativo, amparado na análise de conteúdo, conforme as idéias de BARDIN. A pesquisa foi dividida em etapas, com entrevista semeestruturada com os professores participantes, aplicação de questionários com perguntas abertas e fechadas, aos alunos e atividades práticas experimentais em laboratório, além de produção de relatórios de observação, por parte dos alunos. Análises dos dados obtidos na pesquisa, indicam que a partir da inserção das atividades práticas, os alunos tiveram mais interesse e, consequentemente, identificamos que os mesmos apresentaram uma melhora na assimilação do conteúdo proposto.