Fórum de Ensino e Aprendizagem | Teaching & Learning Forum: e-posters

Seminários em Engenharia Mecânica em formato CBL+ Victor Neto, João Dias-de-Oliveira, Rui Moreira Departamento de Engenharia Mecânica, Centro de Tecnologia Mecânica e Automação, Universidade de Aveiro

Resumo / Abstract Este trabalho pretende partilhar a aplicação prática de uma variação da metodologia Challenge Based Learning (CBL) na Unidade Curricular (UC) de Seminários em Engenharia Mecânica (SEM) do Mestrado em Engenharia Mecânica da Universidade de Aveiro.

Uma particularidade deste exercício é ser aplicado a um grupo de mais de 100 estudantes em sala de aula, o que envolve desafios particulares. A UC, do segundo ano do novo mestrado, centrase na necessidade de atualização permanente na Engenharia e pretende promover um contacto abrangente e com temáticas complementares em Engenharia Mecânica, de modo interdisciplinar, promover o desenvolvimento de capacidades de análise crítica sobre temáticas, conceitos e metodologias emergentes, numa lógica de expansão de conhecimento e construção de competências transponíveis em engenharia, assim como o contacto com outros intervenientes, nomeadamente externos, como foco valioso de crescimento, num sentido de capacitação, envolvimento e impacto na sociedade.

Ao contrário das tradicionais UC de seminários, esta assume uma metodologia de aprendizagem ativa, com o desenvolvimento de um projeto de base CBL. A implementação da metodologia desenvolvida nesta UC, classificada CBL+, é contruída sobre a dinâmica de trabalho que começa centrada no indivíduo e evolui para a construção gradual de uma equipa de trabalho.

Contexto O novo Mestrado em Engenharia Mecânica da UA surgiu no contexto do fim dos Mestrados Integrados em Engenharia. Com a estrutura ilustrada na Figura 1, este curso foi repensado para ter uma formação de base consistente, com pilares em Unidades Curriculares centrais de projeto no primeiro ano, e um segundo ano feito de oportunidades de formação diferenciada e ativa. Em torno destas UC centrais, orbitam várias opcionais, permitindo a construção de um plano curricular personalizado por cada estudante.

Reflexo desta nova visão surge a UC de Seminários em Engenharia Mecânica (SEM), feita não só de momentos expositivos, mas também de uma construção de competências ativa e integrada por parte dos estudantes, segundo uma estratégia inspirada em Challenge-Based Learning (CBL, vd.

Fig. 2) [1].

Fig.1 Estrutura do novo Mestrado em Engenharia Mecânica da Universidade de Aveiro.

Fig.2 Representação esquemática da metodologia Challenge-Based Learning [1]

00 01

envolvimento

indivíduo

empresas

sessões técnicas

grupo

equipa

gestão organizacional

mini-seminários por estudantes

ação

empresas

Fig.3 Representação esquemática do CBL+.

Implementação SEM encontra-se no segundo ano, primeiro semestre. É uma UC com ~100 estudantes ativos, o que envolve desafios particulares [2] e apenas duas horas semanais de contacto. A implementação da metodologia desenvolvida nesta UC, classificada CBL+ e ilustrada na Figura 3, é contruída sobre a dinâmica de trabalho que começa centrada no indivíduo e evolui para a construção gradual de uma equipa de trabalho. Cada estudante assume a fase inicial de envolvimento, após a qual é integrado/a num grupo de 4 a 5 elementos que dão continuidade ao envolvimento, alinham experiências e partem para a investigação, evoluindo, por fim, para a formação de uma equipa que agrega 2 grupos e que consolida a ação. Os projetos têm o envolvimento de parceiros externos, nomeadamente de natureza empresarial e entidades públicas. A base metodológica orientadora CBL+ promove um forte envolvimento com a sociedade enquanto promotora de desafios a resolver, assim como com especialistas que podem contribuir para a solução. Segue os momentos tradicionais em CBL, mas é pensada numa lógica de definição dinâmica de conteúdos e construção prática de competências. As estratégias utilizadas permitem o desenvolvimento de projetos e um acompanhamento coerente, mesmo numa UC de 100 estudantes, 6 ECTS e apenas 30 horas de contacto. Sendo uma UC de seminários, contou com a participação de colaboradores externos em momentos-chave ao longo do semestre, incluindo no painel para avaliação da apresentação final dos projetos.

Resultados Para além dos resultados objetivos, quer de avaliação dos estudantes, quer de avaliação da UC e dos docentes no SubGQ_UC, foram realizados inquéritos intermédios para recolher feedback dos estudantes, assim como a análise do relatório discente no final do semestre.

Destacam-se várias dimensões. Por um lado, uma realidade de algum desalinhamento ainda entre a expectativa de uma abordagem ativa e dinâmica de estudantes finalistas à UC e uma realidade de estudantes que foram ao longo de todo o seu percurso, formados segundo estratégias predominantemente passivas. Este fator tem impacto sobre vários dos indicadores objetivos, com distribuições que denotam acentuados extremos, entre estudantes que abraçam o desafio e estudantes que lhe resistem. Por outro lado, um processo incremental, em que docentes desenvolvem um novo modelo e vão aprendendo com a própria implementação, gerando desequilíbrios que colidem com o ponto anterior e que criam conflitos entre as necessidade de guiar e de promover exploração.

Globalmente, o balanço é muito positivo e com confiança dos docentes e da maioria dos estudantes quanto ao potencial da abordagem face a alternativas de seminários que vivam essencialmente da compilação de momentos expositivos.

Referências / References

[1] Gallagher, S. E., & Savage, T. (2020). Challenge-based learning in higher education: an exploratory literature review. Teaching in Higher Education, https://doi.org/10.1080/13562517.2020.1863354.

[2] Mercer-Mapstone, L., Dvorakova, S. L., Matthews, K. E., Abbot, S., Cheng, B., Felten, P., Knorr, K., Marquis, E., Shammas, R., & Swaim, K. (2017). A Systematic Literature Review of Students as Partners in Higher Education. International Journal for Students as Partners, https://doi.org/10.15173/IJSAP.V1I1.3119.

Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

Seminários em Engenharia Mecânica em formato CBL+

Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título

Tecnologias e Educação em Ciência: relatosAutor de uma Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor experiência na formação inicial de professores de Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Biologia e Geologia Effective Learning in Mathematics

Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título A Challenge Based Learning Experience in Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

Nanomaterials and Nanotechnology

investigação

Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Cores e gráficos: aulas STEAM com abordagem de Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor gênero para adolescentes da comunidade Waorani - TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Título Título Toñampade em Pastaza – Equador Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

Tecnologias e Educação em Ciência

relatos de uma experiência na formação inicial de professores de Biologia e Geologia Guerra, C.1; Andrade, G. 2; Cordeiro, B. 3; Pereira, B. 4; Pessoa, F. 5; Sá, F. 6; Silva, L.7; Veiga, P.8 Departamento de Educação e Psicologia, Centro de Investigação em Didática e Tecnologia na Formação de Formadores, Universidade de Aveiro Contexto

A UC de "TIC e Educação em Ciência”: envolveu uma docente e sete estudantes do Mestrado em Ensino de Biologia e de Geologia no 3.º Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário; funcionou num regime de b-learning no ano académico de 2021/22 (figura 1).

Pedro Veiga & Filipa Pessoa © 2022

Resumo Análises recentes (ex. Santos, 2021) têm mostrado que, consoante as instituições nacionais de formação inicial de professores, existem perspectivas muito diferentes sobre as finalidades da Tecnologia Educativa na formação pedagógico-didática de futuros professores de Biologia e Geologia. Também é do consenso da comunidade dedicada à investigação desta área (Guerra, Moreira & Vieira, 2017) que um dos obstáculos à integração educativa das tecnologias no processo de ensino e aprendizagem se prende com a deficiente formação (inicial e contínua) dos professores. Apesar dos vários esforços de apetrechamento das escolas ao longo das últimas duas décadas (ex. com computadores), a utilização das tecnologias (hardware e software) pelos professores, de várias áreas disciplinares, parece continuar a ser feita mais a nível pessoal e/ou administrativa, do que a nível pedagógicodidático (ex. para inovar as práticas letivas).

Vários autores têm se debruçado sobre o perfil de competências digitais dos professores em Portugal (ex. Lucas, Dorotea, & Piedade, 2021), tendo daí resultado recomendações para um maior investimento da formação de professores para uma efetiva integração das tecnologias no processo de ensino e aprendizagem. Tendo em conta estas recomendações e o pressuposto de que o desenvolvimento de competências de utilização pedagógico-didática das tecnologias deve ser equacionado de forma integrada, pretende-se apresentar uma estratégia de ensino concebida e implementada no ano letivo de 2021/22, no Departamento de Educação e Psicologia da Universidade de Aveiro. A UC foi organizada de acordo com a "modalidade de trabalho de projeto" (Miller, Severance, & Krajcik, 2021).

Estratégia

Fig.1 Participantes na UC “TIC e Educação em Ciência” (2021/22)

Os estudantes: pesquisaram tecnologias passíveis de serem exploradas no ensino e aprendizagem das ciências; produziram (individual ou em grupo) projetos de TIC e Educação em Ciência, assentes em problemáticas educacionais e as orientações curriculares para o ensino da Biologia e Geologia no 3.º CEB e Sec (figura 2).

@contatos 1 cguerra@ua.pt 2 goncaloa@ua.pt 3 beatrizcordeiro@ua.pt 4 bflp@ua.pt 5 filipa.pessoa@ua.pt 6 faustosa@ua.pt 7 larasantos@ua.pt 8 pedromveiga@ua.pt

Reflexão

Fig.2 Projetos dos estudantes

Os estudantes tiveram um papel de: avaliadores (pesquisa, seleção e análise) de tecnologias passíveis de serem exploradas no processo de ensino e aprendizagem das ciências e indagadores críticos da investigação em Tecnologia Educativa e em Didática das Ciências.

Referências

Santos, D. (2021). Integração de Simulador de Microscópio Ótico em Aulas Laboratoriais de Biologia – um contributo para o ensino e aprendizagem. Relatório de Estágio apresentado à Universidade de Aveiro para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ensino de Biologia e Geologia no 3.o Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário. Universidade de Aveiro: https://ria.ua.pt/handle/10773/33078 Guerra, C., Moreira, A., & Vieira, R. M. (2017). Technological pedagogical content knowledge development: Integrating technology with a research teaching perspective. Digital Education Review, (32), 85-96.

Lucas, M., Dorotea, N., & Piedade, J. (2021). Developing Teachers’ Digital Competence: Results From a Pilot in Portugal. IEEE Revista Iberoamericana de Tecnologias del Aprendizaje, 16(1), 84-92.

Miller, E. C., Severance, S., & Krajcik, J. (2021). Motivating teaching, sustaining change in practice: Design principles for teacher learning in project-based learning contexts. Journal of Science Teacher Education, 32(7), 757-779.

Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

01

Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Título Título Seminários em Engenharia Mecânica em formato CBL+TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

Tecnologias e Educação em Ciência: relatos de uma Título experiência na formação inicial de professores deTítulo TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Biologia e Geologia Effective Learning in Mathematics

Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

A Challenge Based Learning Experience in Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Nanomaterials and Nanotechnology Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Cores e gráficos: aulas STEAM com abordagem Títulode Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título gênero para adolescentes da comunidade Waorani - Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Toñampade em Pastaza – Equador

Effective Learning In Mathematics Paula Carvalho Departamento de Matemática / CIDMA, Universidade de Aveiro

Abstract Effective Learning is seen in the contemporary context as having the following important features: knowledge base in society is increasing rapidly; the “sage on stage” approach is no longer an option; and there is a wider range of processes to generate knowledge.

Moreover, employment prospects relate more to the ability to enhance and transfer learning.

This research was conducted at University of Aveiro, with a class of 41 mathematics students from first academic year/semester. The course followed an Inquiry-based learning (IBL) approach with both formal and informal assessment as learning progresses along the learning continuum, encouraging teamwork, researching, and improving learning through portfolios.

Moreover, to improve mathematical knowledge and skills, collaborative work habits were encouraged as well as using computational tools to study and investigate in mathematics.

This was a first IBL experience in the mathematics department, with appropriate conditions, namely a room with several blackboards and round tables, in opposition to the classic teacher centered environment, and with online platforms like MS Teams, allowing effective interaction of students and peer learning. The construction of portfolios, a rare occurrence in mathematics higher education, made it possible to follow students’ evolution from the beginning to the end of the semester, proving to be a fundamental tool for effective learning. About 95% of students appreciated this practice.

Compared to other analogous courses, the results of skills and knowledge assessment were positive.

A questionnaire and interviews at the end of the semester were applied to collect data about student’s evaluation of the course.

Results showed that this methodology increases motivation and improves students' working skills, engaging them in individual and collaborative learning of mathematical topics that are the core of the course, and improving their scientific writing skills while, at the same time, developing critical thinking. The data we collected also show students' preference for this methodology when compared to traditional methods widely used in mathematics teaching.

01

Introduction Learning mathematics is a dynamic and complex process. Many teachers want their students to understand the information that they present to them or the information that they themselves discover. However, we can ask what do we mean when we use the term understand? Understanding is not simply remembering mathematical concepts or being able to follow an algorithm.

Understanding, in mathematics, requires more than simply recalling and recreating facts or procedures. In [1] understanding is define as being able to explain, find evidence and examples, generalize, apply, find analogies, and recreate or represent a topic in a new way.

Description Participants were 41 students, 25 female and 16 male, enrolled in an undergraduate mathematics degree in the University of Aveiro. Students were in the first semester, in a subject titled Topics of Mathematics and Computational Tools. The subject was divided in three modules, each spanning about 5 weeks (Fig.2). The first module was focused on fundamental knowledge relevant to understand mathematics (e.g. mathematical logic, sets and strategies for mathematical proofs), the second addressed geometry (e.g. foundations of geometry, basic results of Euclidean and non-Euclidean geometry, and GeoGebra as a tool for making conjectures and solve problems), and the third module was an introduction to numbers (e.g.

Peano axioms for natural numbers, Euclid’s algorithm and introductory number theory).

Fig.1 A regular class in team work.

Fig.2 Structure, content, assessement and computational tools.

Methodology One of the most wellknown active learning methods in mathematics is Inquiry-based learning (IBL). We base our approach on the definition given in the CBMS statement [2]: Active learning refers to classroom practices that engage students in activities, such as reading, writing, discussion, or problem solving, that promote higher-order thinking. In IBL courses, class time is spent with students working on problem sets, individually or in groups, presenting solutions and/or proofs to the class, and receiving feedback from peers and from the instructor. Moreover, in this course, assessment is mainly used as assessment for learning. To this end, the students were asked to build a portfolio where they would place their work and assignments throughout the semester.

Student´s work could be improved with the teacher's feedback and only the final version was graded as a contribution to the students' final grade.

A normal class runs as follows: it begins with a question, followed by a brief group discussion, and then moves on to the main activity of the lesson. The main activity can be solving a worksheet, writing of a text about the subject under study, or research on the internet or in books and, in general, can be performed in group. Then each student writes the first version of an individual work/task using a scientific typesetting system, namely LaTeX, one of the computational tools mandatory. At the end of the class, students submit the task in the portfolio.

In the end of the class the teacher introduces briefly the topic of the following class. Outside the class, students can improve the work as many times as they want up to the final version.

The learning outcomes are mainly the acquisition of knowledge and skills in mathematical foundations. The course contents provides the theoretical and conceptual framework for mastering the main concepts, for critical analysis and for the development of skills for intervention in this field. Simultaneously, there is the concern to develop skills for using appropriate computational tools to study mathematics and solve problems.

Conclusions The effects of IBL include benefits for motivation, for better understanding of mathematics, and for the development of beliefs about mathematics as well as for the relevance of mathematics for life. here are known several types or variations of IBL, namely, structured Inquiry, guided Inquiry, and open Inquiry. In this course, we followed guided Inquiry and it was shown to be an effective method of implementing IBL in the mathematics classroom. We could conclude, from the assessment results that this approach is very suitable for learning mathematics, particularly in courses that aim to develop soft skills such as group work, knowledge sharing, research and critical thinking.

Moreover, students' opinions clearly show that this method can be used successfully in other subjects of this nature.

Referências / References [1] D. Perkins and T. Blythe , “Putting Understanding Up Front”, Educational Leadership, vol 51, pp. 4-7, 1994.

[2] CBMS, Conference Board of the mathematical Sciences, Accessed April 30, 2022. Retrieved from https://www.cbmsweb.org/2016/07/active -learning-in-post-secondarymathematics-education/

Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

Seminários em Engenharia Mecânica em formato Título CBL+ Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Tecnologias e Educação em Ciência: relatos de uma Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor experiência na formação inicial de professores de Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Título Biologia e Geologia Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Effective Learning in Mathematics

Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

A Challenge Based Learning Experience in Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Nanomaterials and Nanotechnology Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

Cores e gráficos: aulas STEAM com abordagem de Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título gênero para adolescentes da comunidade Waorani Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Toñampade em Pastaza – Equador

A Challenge Based Learning Experience in Nanomaterials and Nanotechnology Paula Maria Vilarinho Departamento de Engenharia de Materiais e Cerâmica, CICECO – Aveiro Institute of Materials, Universidade de Aveiro

Abstract A sustainable way of living, in coordination with development and progress, is a big challenge that the world is facing today. Technology will be a key enabler and future engineers and technology developers need to be trained to develop strategies for problem solving. Challenge Based Learning (CBL) is a multidisciplinary approach for education that permits students to develop tools and strategies to face problems similar to those that they may find in their professional life. This work presents and analyzes the process and results of the implementation, for the first time, of CBL to the teaching of Nanomaterials and Nanotechnology, of the Master Course on Materials Engineering of the University of Aveiro.

5 case studies addressing the topics: 1. nanotechnology and water, 2. nanotechnology and polymers industry, 3. nanotechnology and flexible electronics, 4. nanotechnology and food supply, 5. nanotechnology and car industry and 6. nanotechnology and health, were the object of this CBL. The followed process, the development and implementation of each of the CBL phases (engage, investigate and act) and the final out put is described. In addition, the attitudes, struggles and ways to overcome the difficulties faced by the students are analyzed. Finally, this CBL on nanomaterials and nanotechnology allowed the students to better understand the impact of the topic on the current societal challenges, to overview the current applications and to understand the limitations of the technologies .

Introduction Challenge-based learning (CBL) is currently considered a framework for learning while solving real-world Challenges. It is a collaborative, handson and experiential learning process, under which all participants (students, professors, researchers, stake holders, society) are challenged to identify Big Ideas, discover and solve Challenges, gain in-depth knowledge on the area of the subject, develop 21st-century skills, and share their thoughts with the world [1]. CBL was firstly developed by Apple Inc. [2] and more recently being adopted

by Higher Education Institutions [3]. The process in divided in 3 main phases.

Phase 1, designated as Engage, in which through a process of essential questioning, the learners move from an abstract Big Idea to a concrete and actionable challenge.

Phase 2, designated as Investigate, encompasses a deep immersion on the topic permitting to gain in-depth knowledge on the subject, pivotal to build the foundation for solutions and addresses academic requirements.

Phase 3, the last one and named Act, is the phase in which evidence-based solutions are developed and implemented with an authentic audience, and then evaluated based on the results. According to the literature, eleven keywords were identified in the Apple-definition: multidisciplinary, teaching and learning, technology, realworld problems, collaborative, communities, ask, deep subject area knowledge, solve challenges, take action and share. All of them, as well as the broad concept of CBL strongly align with the current needs and challenges of teaching and learning at the university level, and also with the strategic goals and policies of many higher level institutions. Hence CBL appears as a powerful tool to be implemented in Engineer Courses. This work presents and analyses the process and results of the implementation, for the first time, of CBL to the teaching of Nanomaterials and Nanotechnology, of the Master Course on Materials Engineering of the University of Aveiro.

The Method CBL in Nanomaterials and Nanotechnology took place this year 2021/2022, with the class of Nanomaterials and Nanotechnology, of the 1st year of Master Course on Materials Engineering of UA. CBL was carried out in the last 8 weeks of the semester, after the scientific and technological background was lectured.

The 35 students were divided in 6 groups of 5 and 6 students and a team leader identified.

Fig.1 Working moments of CBL. Talking to stakeholders.

01

Fig.2 The final Act. Developed solutions are implemented and presented.

The CBL process, as a new practice to all, was explained and objectives clearly presented. Starting from a Big Idea, find a Challenge that nanomaterials and nanotechnologies may solve, to develop and implement a nanomaterials / nanotechnology solution. The selection was about projects that fundamentally address unresolved societal or scientific problems, centred on creating knowledge rather than learning from preexisting knowledge and should involve external partners and/or customers in the projects. The exercise should be international.

Results Students organised themselves in teams and appointed team leaders. Starting from the Big Ideas the groups identified the challenges to be tackled and 6 case studies were identified: 1. nanotechnology and water, 2. nanotechnology and polymers industry, 3. nanotechnology and flexible electronics, 4. nanotechnology and food supply, 5. nanotechnology and car industry and 6. nanotechnology and health. The process implemented and for each phase a duration was fixed: 3 weeks for phase 1 and 2,5 weeks for phase 2 and 3. Phase 1 (engage) was the most difficult. These students are used to work in small groups/without team leaders. A different type of organization needed to be created.

Difficulties also found in the identification of reliable sources, stakeholders and preparing the right questions. Other major difficult was “talking” to people and in particular to foreigners. By the end of this phase, some groups were doing very well, but some others were in a very incipient stage.

In terms of MoU students felt more comfortable in phase 2 (investigate).

Though, their competences to analyse and criticise the acquired information, fundamental to select adequate solutions, were weak. From phase 1 to phase 2, the less developed groups evolved considerable. Here, of crucial importance, were intermediate group presentations, self evaluation and meetings among team leaders to share experiences. By the end of phase 2 almost all the groups had identified some solutions to solve their challenge. Along the exercise we shared relevant tips and the students were stimulated to watch related CBL case studies movies.

Reaching phase 3, the last one, the act phase, the groups were in general working in much more coordinated way and in some cases the solutions presented were very creative and novel.

In the final presentation, for the community and stakeholders, the maturity gain and the in-depth knowledge about nanomaterials and nanotechnologies was demonstrated.

Conclusions CBL on nanomaterials and nanotechnology allowed students to better understand the topic impact on the current societal challenges, to overview the current applications and to understand technologies limitations.

Challenges in the learning environments results in engagement, urgency, and ownership – “ingredients often missing in our classes”.

CBL trains students for the next generation of technology developers.

References [1]https://doi.org/10.1080/13562517.2020.1863354 [2] Apple Education, Challenge Based Learning Classroom Guide, 2010 [3)https://doi.org/10.1080/14703297.2021.1892503

Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

Seminários em Engenharia Mecânica em formato TítuloCBL+ Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Tecnologias e Educação em Ciência: relatos de uma Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor experiência na formação inicial de professores de Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Título Biologia e Geologia Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Effective Learning in Mathematics A Challenge Based Learning Experience in Nanomaterials and Nanotechnology

Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

Cores e gráficos: aulas STEAM com abordagem de Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título gênero para adolescentes da comunidade Waorani Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Toñampade em Pastaza – Equador

Cores e gráficos

Aulas STEAM com abordagem de gênero para adolescentes da comunidades Waorani Toñampade em Pastaza – Equador María José Benítez Guerra Mestranda em pesquisa educacional em didática das ciências experimentais/ Departamento de Ensino, Universidade de Valencia Resumo / Abstract Nas comunidades indígenas do Equador perpetuam o conhecimento ancestral (Arellano, 2008) e que, juntamente com a metodologia STEAM (ciência, tecnologia, engenharia, arte e matemática) (Bybee, 2020), permitirá enriquecer o aprendizado / ensino / serviço da ciência com uma abordagem interdisciplinar e abrangente para – igualdade de gênero , oportunidades, democratizar o conhecimento, promover a participação coletiva, o pensamento crítico e a soberania popular (Gallego y Márquez, 2016).

As aulas STEAM com enfoque de gênero em comunidades indígenas amazônicas no Equador, nasceu como uma iniciativa da ConCiencia, uma comunidade de aprendizagem liderada por mulheres de alguns países da América Latina, que estão convencidas de que a comunidade deve ser protagonista de seus próprios processos de aprendizagem . Em 2021, a primeira abordagem a uma comunidade Waorani - Toñampade na província de Pastaza no Equador, na qual foram realizados vários workshops, um deles "Cores e grafismos" um workshop que permitiu conectar a sabedoria ancestral das plantas com a extração de seus pigmentos, processo que contribui para o aprendizado da importância da planta na história de suas comunidades, na medicina, na alimentação, etc. a comunidade, gerando conscientização e motivação para continuar aprendendo; Paralelamente, foram oferecidas oficinas de artes gráficas como desenho e pintura, que eram a forma de utilizar esses pigmentos naturais comar o resultado de belas obras de arte. Por fim, pensamos em maneiras pelas quais esses processos podem ser uma oportunidade para gerar uma economia comunitária.

Aulas STEAM com abordagem de gênero STEAM, que por sua sigla em inglês corresponde a ciência, tecnologia, engenharia, arte e matemática (Bybee, 2020), é uma abordagem de aprendizagem que elimina as barreiras tradicionais que separam as cinco disciplinas e as integra em experiências de aprendizagem relevantes, rigorosas e inovadoras do mundo real para os alunos (Vasquez et al., 2013).

Algo relevante na maioria dos programas ou projetos que procuram promover competências nas áreas do STEAM é a motivação para atrair alunos de populações vulneráveis ou subrepresentadas, uma vez que se considera que essas competências podem significar um fator relevante para a sua inclusão económica. Um desses setores é o de estudantes do sexo feminino, que, de acordo com dados sobre a eficiência terminal das universidades, são significativamente menos propensas a buscar um diploma universitário ou estudos de especialização focados em áreas STEAM (Million Women Mentors, 2015).

Para entender as lacunas no STEAM e a importância de incorporar uma perspectiva de gênero, onde apenas 35% das mulheres são pesquisadoras em todo o mundo (Papernick, 2015) ou que apenas 38% das mulheres equatorianas estudam carreiras difíceis como Engenharia (Herdoíza, 2015) o papel das mulheres ao longo da história deve ser considerada, uma história em que a discriminação e a desigualdade são evidentes.

ConCiencia É uma comunidade de aprendizagem, atualmente liderada por mulheres de vários países da América Latina da rede Teach for All LATAM que estão convencidas de que a comunidade deve ser protagonista de seus próprios processos de aprendizagem, e também nasceu porque se identificou com o problema no aprendizado STEAM em contextos mais vulneráveis, acompanhado de dados sobre o gênero feminino nessas áreas, decide agir, faz uma primeira abordagem em uma comunidade amazônica no Equador porque foram os mais afetados no processo de aprendizado pela pandemia que o país passou. mundo.

01

Fig.1 Conhecimento antigo das plantas

¿Que fizemos?

Preparamos diferentes aulas STEAM com abordagem de gênero para adolescentes, incluindo cores e gráficos.

Alumnos da Universidade Central + ConCiencia foram desenvolvidas as aulas na comunidade.

Propõem-se mesas de diálogo para pensar formas de promover essas actividades como formas de actividade econômica para e comunidade.

Fig.2 Resultado das workshops

A experiência Temos permissão para entrar na comunidade Trabalho conjunto: alunos da Universidade Central e voluntários da ConCiencia (oito pessoas) Salas de aula para adolescentes de diferentes idades (25 estudantes) Maior comunidade acompanhada com sua sabedoria ancestral No período da manhã foram desenvolvidas as salas de aula e no período da tarde foram realizadas atividades com toda a comunidade. ¿o que aprendemos?

História ancestral das plantas e saber quais pigmentos podem ser extraídos delas.

O procedimento de extração de pigmento eoria da cor Atividades de artes gráficas, como desenho livre Trabalho colaborativo Pensamento critico.

Conclusões / Conclusions ¿Por qué fazemos isso?

A ConCiencia está em um processo de ação há dois anos, mas a visita à comunidade foi a primeira oportunidade de experimentar uma comunidade amazônica que lhe permitiria desenvolver salas de aula STEAM coletivamente com os grupos que ela tem interesse em apoiar nos processos de ensino, aprendizagem. Com esta implementação foi possível fazer vários ajustes à forma como se pretendia desenvolver as oficinas, e que para atingir um impacto mais forte é com a reestruturação dos processos de ensinoaprendizagem,

por isso, esta intervenção motivou a líder do projeto, María José, a iniciar uma investigação sobre o desenho de manuais pedagógicos em educação STEAM com abordagem de gênero para professores de comunidades amazônicas no Equador, com o objetivo de que sejam promotores da aprendizagem coletiva. cada comunidade.

Referências / References Arellano, A. C. (2008). Educación Intercultural Bilingue en el Ecuador. La propuesta educativa y su proceso.

Revista de Educación ALTERIDAD, 3(1), 64–82. https://www.learntechlib.org/p/195363/ Bybee, R. (2020). Advancing STEM Education: A 2020 Vision. Technology and Engineering Teacher, 70(1), 30–36. https://www.proquest.com/scholarlyjournals/advancing-stem-education-2020vision/docview/853062675/se2?accountid=14777 Gallego, D. E., & Márquez, F. (2016). La indagación como estrategia para la educación STEAM. Guía Práctica. In OEA. Herdoíza, M. (2015). Construyendo igualdad en la educación superior.

Fundamentación y lineamientos para transversalizar los ejes de igualdad y ambiente. http://www.educacionsuperior.gob.ec/wpcontent/uploads/downloads/2015/10/349 720-UNESCO.pdf Papernick, R. (2015). 7 Datos que demuestran que la ciencia discrimina a las mujeres.

Vasquez, J. A., Comer, M., & Sneider, C. (2013). Stem Lesson Essentials, Grades 3-8: Integrating Science, Technology, Engineering, and Mathematics. In Integrating science, technology, engineering, and mathematics (pp. 58– 76). Portsmouth, NH: Heinemann.

Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

Seminários em Engenharia Mecânica em formato CBL+ Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Tecnologias e Educação em Ciência: relatos de uma experiência na formação inicial de professoresTítulo de Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Biologia e Geologia Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Effective Learning in Mathematics A Challenge Based Learning Experience in Nanomaterials and Nanotechnology

Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Título Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor

Cores e gráficos: aulas STEAM com abordagem de Título -Título TítuloTítulo TítuloTítulo Título Título Título gênero para adolescentes da comunidade Waorani Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Autor Toñampade em Pastaza – Equador