Estratégia de ensino e aprendizagem ativa : transformando o ensino de engenharia por meio do desenvolvimento de experimentos para um laboratório virtual

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Vidotto, Kajiana Nuernberg Sartor
• Orientador(a): Tarouco, Liane Margarida Rockenbach
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Tecnologia educacional; Aprendizagem
• Palavras-chave em Inglês: Teaching and learning strategy; Virtual experiment; Virtual laboratory; Engineering; Active methodologies; Scratch
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/285222

Inúmeras mudanças vêm ocorrendo nas práticas educacionais dos cursos superiores, com o objetivo de tornar os processos de ensino e aprendizagem mais ativos e alinhados à prática profissional, a fim de engajar e motivar os estudantes em sua formação e preparação para o mercado de trabalho. Para que isso ocorra, é necessário reformular o ensino tradicional, que se baseia em aulas meramente explicativas e expositivas, adotando modelos pedagógicos e metodologias que potencializem ainda mais o aprendizado. Uma dessas mudanças advém das metodologias ativas e das tecnologias digitais, que promovem o envolvimento participativo e reflexivo dos estudantes, transformando-os em protagonistas da própria aprendizagem, ao produzir, criar, experimentar e aprimorar o conhecimento, com o apoio do professor. Em busca de novas estratégias de ensino e aprendizagem para os cursos de Engenharia, esta tese investiga o envolvimento dos estudantes no desenvolvimento e programação de experimentos, com foco na criação de um laboratório virtual que utiliza conteúdos curriculares e uma linguagem de programação visual para complementar o conhecimento. A pesquisa se classifica como aplicada, de caráter exploratório, com abordagem de métodos mistos e o procedimento de estudo de caso único. Para atingir os objetivos da pesquisa, foram utilizadas as metodologias ativas Aprendizagem Criativa (AC) e Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP) na construção dos experimentos virtuais para o LabVirt EDU: Scratch nas Engenharias, propondo uma estratégia de ensino e aprendizagem que auxilia na complementação dos conceitos das disciplinas de Materiais e Corrosão e Tópicos Especiais em Cerâmica, do curso de Engenharia Química da UNISATC. Os resultados do estudo analisaram a metodologia AC/ABP, o perfil e as competências desenvolvidas, além do envolvimento e engajamento dos estudantes em relação à estratégia de ensino e aprendizagem. A análise mista indicou que a metodologia foi considerada interessante, diferente, motivadora, produtiva e divertida. As características desenvolvidas relacionadas ao perfil dos egressos incluíram criatividade, cooperação, uso de novas tecnologias, resolução de problemas e uma abordagem multidisciplinar e transdisciplinar. As competências gerais foram alcançadas principalmente no que diz respeito à formulação e concepção de soluções desejáveis em Engenharia. O envolvimento dos estudantes resultou na complementação do aprendizado dos conteúdos curriculares, aprimorado ao longo do processo. O engajamento, avaliado por meio da escala psicométrica UWES-S, obteve os seguintes resultados: o "Vigor" apresentou baixa confiabilidade, a "Dedicação" apresentou confiabilidade de moderada a alta, e a "Absorção" foi o tópico com maior fidedignidade entre os três escores. Assim, esta tese defende que a estratégia de ensino e aprendizagem proposta revela-se de fundamental importância para a formação dos futuros engenheiros ao envolver ativamente os estudantes no desenvolvimento e programação de experimentos para um laboratório virtual. Essa abordagem não apenas potencializa a compreensão dos conceitos teóricos, mas também fortalece habilidades críticas como o pensamento analítico, a resolução de problemas e a capacidade de inovar. Esses aspectos são essenciais para o perfil profissional exigido no cenário atual, marcado por rápidas inovações tecnológicas e desafios complexos. A aplicação dessa estratégia de ensino e aprendizagem contribui significativamente para a preparação de engenheiros capazes de atuar de maneira eficaz e criativa em suas futuras carreiras.