Teacher Mediation Actions and Students’ Productive Engagement During the Use of Computer Simulations in Physical Science Classrooms

Cunha, António; Saraiva, Elisa; Santos, Carla A.; Dinis, Fernanda; Lopes, J. Bernardino

doi:10.1016/j.protcy.2014.02.011

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“…It is well established in literature the importance of teachers' mediation role -there are some characteristics that can lead students' to productive engagement in the tasks (Cunha, Saraiva, Santos, Dinis, & Lopes, 2014;Sarabando, Cravino, & Soares, 2016).…”

Section: Context and Motivation That Drives The Dissertation Researchmentioning

confidence: 99%

Learning from complementary ways of developing experimental competences

Lima

Viegas

García-Peñalvo

2017

Education in the Knowledge Society

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Engineering education has solid needs of experimental competences development. Nowadays these competences can be worked not only in traditional laboratories (hands on) but also through the use of computer simulations and remote labs. The use of diversified methods in education and the exploration of new resources and techniques in classroom may allow teachers to motivate more students, and capture their attention due to their different learning styles.The main objective of this project is to better understand the effects on students' learning outcomes in different contexts (country, type of institution, background, etc.). Students are subjected to similar design approaches that all use an enquiry-based teaching and learning methodology. The methodology of the didactical implementation is based on the simultaneous use of experimental resources (hands on, simulation and remote labs) together with calculus, in class and assessment. To accomplish this research, several insights must be taken into consideration, including the teachers' mediation in class, in each case, and the didactical implementations adaptations, but also external factors, such as socio-cultural and/ or political factors. ResumenLa educación en ingeniería tiene sólidas necesidades de desarrollo de competencias experimentales. Hoy en día estas competencias pueden desarrollarse no solo en los laboratorios tradicionales (hands-on), sino también a través de simulaciones y laboratorios remotos. El uso de métodos diversificados en la educación y la exploración de nuevos recursos y técnicas en el aula puede permitir que los maestros motiven a más estudiantes y capten su atención.El objetivo principal de este diseño es comprender mejor los efectos sobre los resultados de aprendizaje de los estudiantes en diferentes contextos (país, tipo de institución, etc.), cuando están sujetos a enfoques de diseño similares utilizando una metodología de enseñanza y aprendizaje basada en la investigación. Esta metodología emplea el uso simultáneo de recursos experimentales (handson, simulaciones y laboratorios remotos) junto con cálculo, en clase y en evaluación. Para lograr este objetivo, hay que tener en cuenta varios puntos de vista, como la mediación de los profesores en cada caso y las adaptaciones didácticas, además de factores externos, como por ejemplo los factores socioculturales y/o políticos.

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Section: Context and Motivation That Drives The Dissertation Researchmentioning

confidence: 99%

Learning from complementary ways of developing experimental competences

Lima

Viegas

García-Peñalvo

2017

Education in the Knowledge Society

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“…Compete-lhe selecionar e utilizar recursos que apoiem e facilitem a sua mediação, na compreensão de conceitos ou teorias demasiado abstratas para os alunos. Assim, a eficácia das simulações computacionais depende, além do tipo de simulação, do modo como o professor faz a sua implementação em sala de aula como referem Sarabando et al (2016) e Cunha et al (2014).…”

Section: Quadro Teóricounclassified

Estados físicos da matéria. Simulações computacionais no 5º ano de escolaridade

Araújo

Lopes

Cravino

et al. 2017

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Changes in the physical state of matter may be better understood by students in the 5th grade if students acquire basic notions of corpuscular and kinetic-molecular theory. The early introduction of the concept of particle, its dynamics and the interaction between particles may also reduce the appearance of alternative concepts and facilitate the future understanding of these theories. Although they are abstract concepts and difficult to understand, both by the nature of the particles and by their size, the use of computational simulations may reduce the abstraction necessary to understand such concepts. The goal of this study was to assess the efficacy of different strategies of use of computer simulations, in learning of the changes in the physical state of matter at a microscopic level, on pupils between 9 and 11 years old. The study was carried out in four classes. Two simulations and four ways to integrate them in the curriculum were used. Data was collected on teaching and learning by using specially pre-tests and post-tests. The study allowed to verify which of the strategies of integration of the computational simulations in the curriculum was the most effective. Key-woRds: physiCaL state oF the matter; partiCuLate nature oF matter; Computer simuLations; CurriCuLum integration strategies.Resumen Los cambios en el estado físico de la materia pueden ser mejor entendidos por los estudiantes del 5º. año de estudio, si los estudiantes adquieren nociones básicas de la teoría corpuscular y cinético-molecular. La introducción temprana del concepto de la partícula, su dinámica y la interacción entre partículas también puede reducir la apariencia de las concepciones alternativas y facilitar la comprensión futura de estas teorías. Aunque son conceptos abstractos y difíciles de entender, tanto la naturaleza de las partículas y por su tamaño, el uso de simulaciones por ordenador puede reducir la abstracción necesaria para entender estos conceptos. El objetivo de este estudio fue evaluar la eficacia de diferentes estrategias para el uso de simulaciones por ordenador, en el aprendizaje de los cambios del estado físico de la materia a nivel microscópico, en alumnos de 9 a 11 años. El estudio se realizó en cuatro clases. Se han utilizado dos simulaciones y cuatro maneras de integrarlos en el currículo. Se recogieron datos sobre la enseñanza y el aprendizaje a partir de la realización de un pre-test y un post-test. El estudio mostró cuál de las estrategias de integración de las simulaciones por ordenador en el currículo fue más eficaz. PalabRas clave: estados FísiCos de La materia; naturaLeza CorpusCuLar de La materia; simuLaCiones por ordenador; estrategias de integraCión CurriCuLar.

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“…As ações de mediação do professor têm influência no envolvimento produtivo dos alunos, sugerem Engle e Conant (2002) e Cunha et al (2014), e por conseguinte, na sua aprendizagem. Por sua vez, o tema em estudo pelos alunos (natureza corpuscular da matéria) é muito abstrato.…”

Section: Introductionunclassified

“…ano de escolaridade quando estes utilizam, como ferramenta, as simulações computacionais. Num estudo de investigação, Cunha et al (2014) concluíram que determinadas ações de mediação do professor estão associadas a um maior envolvimento produtivo do aluno enquanto outras o reduzem. Assim, "incentivar o envolvimento dos alunos na tarefa, estimular a problematização e monitorizar de modo sistemático o envolvimento dos alunos sem lhes retirar autoridade, são ações de mediação associadas a um maior envolvimento produtivo onde os produtos das tarefas se relacionam com a utilização efetiva de simulações computacionais" (CUNHA et al, 2014, p. 84).…”

Section: Introductionunclassified

Eficácia da mediação do professor no ensino da estrutura corpuscular da matéria

Araújo

Lopes

Soares

et al. 2019

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O objetivo deste estudo foi investigar a influência/eficácia da mediação do professor na aprendizagem da estrutura da matéria e das mudanças de estado físico a nível microscópico, por alunos do 5.ºano de escolaridade. O estudo teve como base duas questões de investigação: (1) “Qual a influência/eficácia da mediação do professor, em tarefas com igual orientação, na compreensão das mudanças de estado físico da matéria, a nível corpuscular, por alunos do 5.º ano de escolaridade?” (2) “Que avaliação o aluno atribui à autonomia dada pela professora?” O estudo foi realizado em dois grupos de 15 alunos cada. Fez-se a recolha de dados sobre o ensino e a aprendizagem em sala de aula em particular gravações áudio, imagens e trabalhos dos alunos. Com esses dados construíram-se narrações multimodais, cuja análise permitiu verificar que a mediação do professor foi diferente nos dois grupos e que essa diferença pode ter influenciado o grau de desempenho dos alunos e a perceção da autonomia facultada pela professora.

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Teacher Mediation Actions and Students’ Productive Engagement During the Use of Computer Simulations in Physical Science Classrooms

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Learning from complementary ways of developing experimental competences

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Estados físicos da matéria. Simulações computacionais no 5º ano de escolaridade

Eficácia da mediação do professor no ensino da estrutura corpuscular da matéria

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