Objetivos de aprendizagem e a sua compatibilidade com o método de ensino (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes)
Esta UC visa o desenvolvimento do conhecimento científico, curricular e didático dos estudantes para que sejam capazes de alcançar os seguintes objetivos de aprendizagem (O):
O1. Compreender a epistemologia, a história e a natureza da ciência e os seus processos;
O2. Conceber e implementar situações de ensino das ciências em ambientes inovadores de aprendizagem e de acordo com o modelo de ensino dos 7E;
O3. Compreender o significado e os princípios das abordagens ativas Inquiry-Based-Learning (IBL), Problem-Based-Learning (PBL) e Project Based-Learning (PjBL) e Science, Tecnhology, Enginnering & Mathematics (STEM).
O4. Planificar, implementar e avaliar atividades baseadas em abordagens ativas.
Conteúdos programáticos
CP1. A ciência e a educação em ciências.
CP1.1. A epistemologia, a natureza e a História da Ciência.
CP1.2. Os ambientes inovadores de aprendizagem e modelo de ensino dos 7E aplicados ao ensino das ciências.
CP2.2. A planificação e a implementação de atividades baseadas em abordagens ativas.
CP2.3. A avaliação do processo de ensino e aprendizagem.
Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular
A primeira parte dos conteúdos visa capacitar os estudantes para compreenderem em que consiste a ciência, a história, a natureza da ciência e os seus processos epistemológicos (O1; CP1.1.). Na perspetiva da inovação no ensino, pretende-se que capitalizem os ambientes inovadores de aprendizagem para e modelo de ensino dos 7E (Engage, Explore, Explain, Elaborate, Exchange, Evaluate, Empowerment) para o ensino das ciências (O2; CP1.2.).
A segunda parte dos conteúdos destina-se à abordagem à aprendizagem baseada em abordagens ativas, com um forte enfoque no desenvolvimento de competências associadas à resolução de problemas e pensamento crítico num enquadramento interdisciplinar, como o IBL, PBL, PjBL and Science, Technology, Engineering & Mathematics (STEM) (O3; CP2.1.). Este processo visa capacitar o futuro professor para planificar, implementar e avaliar atividades de acordo com os princípios dessas abordagens (O4; CP2.2. e CP2.3.).
Metodologias de ensino e de aprendizagem específicas da unidade curricular articuladas com o modelo pedagógico
As atividades letivas teórico-práticas envolverão contextos de formação, em trabalho individual ou em grupo, que estimulem dinâmicas de autoformação, incitando os mestrandos para a investigação, criando um ambiente de aprendizagem centrado no aluno, dinamizado em ambientes educativos inovadores. Ao longo das aulas será privilegiada a pesquisa em diversas fontes de informação para aprofundamento dos conteúdos, a análise e a discussão da investigação realizada nesta área e a exploração de situações concretas de conceção, planificação e avaliação de atividades para o ensino das ciências.
Avaliação por frequência:
a) Participação ativa dos alunos nas atividades letivas em sala de aula ou em ensino a distância (40%);
b) Realização de trabalhos individuais ou em grupo sobre diferentes temáticas (60%).
Na modalidade de avaliação por exame, a classificação resulta de uma prova teórica.
Demonstração da coerência das metodologias de ensino e avaliação com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular
Nesta UC procura-se aprofundar o conhecimento em educação em ciências dos futuros profissionais de educação. Para a concretização dos objetivos de aprendizagem é necessário que desenvolvam o conhecimento profissional indispensável à compreensão, desenvolvimento e gestão eficaz e integral do currículo das ciências e que se envolvam em um leque variado de situações de ensino promotoras das suas aprendizagens. Nesse sentido, esta UC será ministrada em estreita colaboração com a UC de Didática da Matemática II através da implementação de atividades comuns.
Para tal, o uso de metodologias ativas de ensino, centradas nos estudantes e em lógicas de investigação, autónoma ou orientada, que privilegiem a compreensão da epistemologia, natureza e história da ciência e dos seus processos (O1), favoreçam o desenvolvimento de competências ligadas à conceção e implementação de situações de ensino das ciências em ambientes inovadores de aprendizagem e de acordo com o modelo de ensino do 7E (O2), serão essenciais para que os mestrandos compreendam o contributo do ensino das ciências para a educação científica dos alunos.
As atividades desta UC terão um importante enfoque em abordagens ativas (IBL; PBL; PjBL e STEM). Pretende-se que os estudantes compreendam que as abordagens ativas e com um caráter investigativo procuram explorar as diferentes formas como os investigadores estudam o mundo natural e apresentam explicações para o seu funcionamento baseadas em evidências que resultam do seu trabalho científico (O3). A abordagem a essas metodologias visa capacitar os mestrandos para a planificação, implementação e avaliação de propostas didáticas associadas a um ensino das ciências com enfoque investigativo (O4).
Os estudantes serão, ainda, incentivados a participar em iniciativas científicas nacionais e internacionais (Congressos, Seminários, Palestras, Aulas-abertas, etc.) que abordem as temáticas tratadas nesta UC.
Nesta UC a carga média de trabalho autónomo (60h) é distribuída da seguinte forma: estudo de bibliografia da especialidade (30h); planificação de atividades relacionados com o ensino das ciências (15h); realização de relatórios de atividades (15h).
Bibliografia de consulta (existência obrigatória)
Figueiroa, A., & Monteiro, A. (2018). Ambientes educativos inovadores e competências dos estudantes para o século XXI. Whitebooks.
Lederman, N. G. (2007). Nature of science: Past, present, and future. In S. K. Abell & N. G. Lederman(Eds.), Handbook of research on science education (pp. 831-880). Lawrence Erlbaum Associates.
Morrison, J., & McDuffie, A. R. (2009). Connecting sci&math: using inquiry investigations to learn about data collection, analysis, and display. teachers. School, Science and Mathematics, 109(1), 31-44.
National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. (2019). Science and Engineering for Grades 6¿12: Investigation and Design at the Center. The National Academies Press.
Oguz-Unver, A., & Arabcioglu, S. (2014). A comparison of IBL, PBL and PjBL in science education. Academia Journal of Educational Research, 2(7), 120-128.
