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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA BRUNO DAL ROVERE CONTESINI INVESTIGAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA APRENDIZAGEM BASEADA EM PROBLEMA/PROJETO E DA INSTRUÇÃO EM PARES NA FORMAÇÃO DOS ESTUDANTES Lorena 2015
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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA
BRUNO DAL ROVERE CONTESINI
INVESTIGAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA APRENDIZAGEM BASEADA
EM PROBLEMA/PROJETO E DA INSTRUÇÃO EM PARES NA FORMAÇÃO DOS ESTUDANTES
Lorena 2015
BRUNO DAL ROVERE CONTESINI
INVESTIGAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA APRENDIZAGEM BASEADA
EM PROBLEMA/PROJETO E DA INSTRUÇÃO EM PARES NA FORMAÇÃO DOS ESTUDANTES
Monografia apresentada à Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo como requisito parcial para a conclusão de curso de Graduação em Engenharia Química. Área de Concentração: Didática Aplicada Orientador: Prof. Dr. Carlos Alberto Moreira dos Santos
Lorena 2015
AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIOCONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE
Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema Automatizadoda Escola de Engenharia de Lorena,
com os dados fornecidos pelo(a) autor(a)
Contesini, Bruno dal Rovere Investigação da influência da aprendizagem baseadaem problema/projeto e da instrução em pares naformação dos estudantes / Bruno dal Rovere Contesini;orientador Carlos Alberto Moreira dos Santos. -Lorena, 2015. 41 p.
Monografia apresentada como requisito parcialpara a conclusão de Graduação do Curso de EngenhariaQuímica - Escola de Engenharia de Lorena daUniversidade de São Paulo. 2015Orientador: Carlos Alberto Moreira dos Santos
1. Metodologias ativas. 2. Inovação. 3. Didática.4. Pedagogia. I. Título. II. dos Santos, CarlosAlberto Moreira, orient.
À minha família por todos os esforços
empenhados, ao longo da a minha vida, para
que todos os meus sonhos e objetivos
pudessem se concretizar. Aos meus
falecidos entes tão queridos, que tanto
almejaram acompanhar mais essa minha
conquista e que, de algum modo, estarão
sempre comigo.
AGRADECIMENTOS
Agradeço, primeiramente, a toda a minha família, por todo o empenho em
caminhar ao meu lado, independente das intempéries que surgissem diante de
nós. Agradecimento especial aos meus pais Kátia e Vagner, e à minha irmã Júlia,
pela compreensão adicional das horas de dedicação que a vida acadêmica me
exigiu.
Agradeço ao meu orientador, Prof. Dr. Carlos Alberto Moreira dos Santos, pela
disposição e a sintonia com que, ao longo dos últimos meses, pudemos trabalhar
em favor da produção científica.
Agradeço a todos os demais professores que passaram pela minha história
acadêmica desde a minha infância, em especial, ao professor Cláudio Pereira,
que tanto contribuiu ao longo da importante fase de Ensino Médio, e aos
professores universitários Prof. Dr. Messias Borges Silva, Prof. Dr. Ângelo Capri
Neto e Profa. Dra. Maria da Rosa Capri, com os quais tive a oportunidade e a
imensa honra de trabalhar.
Agradeço ainda a todos os colegas com os quais estudei, em especial aqueles
que dividiram espaço comigo dentro da universidade, mas não me esquecendo de
todos os que me honraram com sua companhia em estágio anterior.
Por fim, agradeço a todos os meus amigos, sem os quais eu, provavelmente,
também não teria chegado até este momento. Lembrança especial a Brayan
Puosso que, por mais de duas décadas, acompanha-me com todos os requisitos
da legítima amizade.
“O impossível não é um fato: é uma opinião”.
Mário Sérgio Cortella
RESUMO
CONTESINI, Bruno Dal Rovere. Investigação da influência da aprendizagem
baseada em problema/projeto e da instrução em pares na formação dos
estudantes. Lorena: Escola de Engenharia,2015. 41 p.
A estrutura pedagógica, atualmente, segue padrões extremamente tradicionais e
até certo ponto, resistentes a mudança. A preocupação contínua com a
transmissão do conhecimento, visando à solução de problemas por fórmulas e
caminhos inflexíveis, deixa em segundo plano as metodologias diversas que
podem ser adotadas para se alcançar o resultado final com maior eficiência. A
modificação deste cenário faz-se necessária para o aperfeiçoamento da formação
profissional no Brasil e no mundo. Para tanto, serão avaliados resultados da
aplicação de metodologias inovadoras, no Brasil e no exterior, em diferentes
tempos, considerando, em alguns casos, análise estatística que tenderá a
demonstrar em termos quantitativos o impacto de metodologias inovadoras na
aprendizagem, quando comparadas aos métodos tradicionais. Aspectos de
grande relevância para o mercado de trabalho, que ultrapassam a esfera
puramente conceitual, as chamadas competências transversais, também devem
ser consideradas, não apenas por contribuir para a formação de profissionais
mais interligados com o mundo de uma forma geral, mas também porque estes
profissionais tendem a mapear soluções de problemas com maior eficiência.
Como resultado, observa-se que, em todos os estudos avaliados, as
metodologias ativas demonstram ter grande valor tanto na retenção de
conhecimento, como na formação de profissionais que sabem trabalhar em
equipe, têm boa iniciativa, liderança, capacidade de tomar decisões,
comunicação, entre outros aspectos.
Palavras-chave: Metodologias ativas. Inovação. Didática. Pedagogia.
ABSTRACT
CONTESINI, Bruno Dal Rovere. Investigação da influência da aprendizagem
baseada em problema/projeto e da instrução em pares na formação dos
estudantes. Lorena: Escola de Engenharia,2015. 41 p.
The pedagogical structure, nowadays, follows extremely traditional patterns, and
even, to a certain point, resistant to change. The continuous preoccupation with
the knowledge transmission, aiming problem solving through formulas and
inflexible ways, leaves to second plan various methodologies that can achieve the
final result more efficiently. A change in this scenario makes itself necessary to
improve the professional formation in Brazil and in the World. To do so, the results
of innovative methodologies will be evaluated, in Brazil and abroad, in different
periods, considering, in some cases, statistical analysis that tends to demonstrate
in quantitative terms the impact of these methodologies in learning, when
compared to traditional methods. Aspects of great relevancy to the work market,
that exceeds the purely conceptual sphere, the so called transversal skills, must
be considered, not only for contributing to the formation of professionals more
interconnected with the world as a whole, but also because these professionals
tend to map problem solutions more efficiently. As a result, it is observed that, in
all the evaluated studies, the active methodologies demonstrate having great
value both on knowledge retention and the formation of professionals that are able
to develop team work, have good initiative, leadership, decision-making skills,
communication, amongst other aspects.
Keywords: Active methodologies; Innovation; Didactic; Pedagogy.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Instituição de ensino superior em 2013 por região.............................. 13
Figura 2 – Matrículas em cursos de graduação presenciais em 2013 por área de
conhecimento........................................................................................................ 14
Figura 3 – Ingressos nos cursos de graduação presenciais por vestibular e outros
processos seletivos em 2013 por área de conhecimento..................................... 15
Figura 4 – Concluintes nos cursos de graduação presenciais em 2013 por área de
conhecimento........................................................................................................ 16
Figura 5 – Número de matrículas, ingressos e concluintes de cursos de graduação
para cada 10.000 habitantes, segundo a área geral do curso.............................. 17
Figura 6 – Pirâmide da aprendizagem.................................................................. 24
Figura 7 – Competências desenvolvidas por meio de metodologias ativas......... 25
Figura 8 – Avaliação dos alunos quanto ao grau de aceitação da Aprendizagem
Baseada em Projetos (escala de 1 a 5)................................................................ 25
Figura 9 – Grau de integração entre o projeto e disciplinas de apoio................... 26
Figura 10 – Análise estatística de resultados (teste de rendimento pré-estudo).. 27
Figura 11 – Análise estatística de resultados (teste de rendimento pós-estudo). 27
Figura 12 – Análise estatística de resultados (teste de iniciativa pré-estudo)...... 27
Figura 13 – Análise estatística de resultados (teste de iniciativa pós-estudo)...... 28
Figura 14 – Avaliação de relacionamento interpessoal........................................ 29
Figura 15 – Avaliação de comunicação (apenas ano de 2014)............................ 29
Figura 16 – Avaliação de desenvolvimento pessoal (apenas ano de 2014)......... 30
Figura 17 – Ganho conceitual normalizado através dos anos.............................. 33
Figura 18 – Avaliação dos parâmetros relativos a aplicação do FCI e do MBT
através dos anos (em %)...................................................................................... 34
Figura 19 – Progresso da pontuação obtida em MBT através dos anos (em %). 34
Figura 20 – Distribuição de respostas antes e após discussão em sala (em %).. 35
Figura 21 – Distribuição das turmas com aplicação de Instrução em Pares nas
diferentes modalidades de instituição (em %)...................................................... 36
LISTA DE SIGLAS
ABMES Associação Brasileira de Mantenedores de Ensino Superior
ABP Aprendizagem Baseada em Problema/Projeto
FCI Force Concept Inventory
INEP Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio
Teixeira
MBT Mechanics Baseline Test
MEC Ministério da Educação e Cultura
OCDE Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico
PBL Problem Based Learning
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO........................................................................... 11
1.1. Contextualização........................................................................................ 11
1.2. Justificativa................................................................................................. 12
1.3. Objetivos..................................................................................................... 18
1.3.1. Objetivos Gerais....................................................................................... 18
1.3.2. Objetivos Específicos.............................................................................. 18
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.............................................................. 19
3. METODOLOGIA.................................................................................... 21
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO......................................................... 23
5. CONCLUSÃO......................................................................................... 38
Referências........................................................................................................... 39
11
1. INTRODUÇÃO
1.1. CONTEXTUALIZAÇÃO
A educação brasileira, em todos os níveis, é norteada por métodos tradicionais de
transmissão de conhecimento, baseados em aulas expositivas. A tradicional
estrutura é vista em quase todas as instituições com variações praticamente
imperceptíveis.
É fato conhecido e estudado, que métodos de simulação ou as chamadas
metodologias ativas, tendem a provar-se mais eficientes no que tange à
assimilação por parte do aluno.
Um dos principais desafios do docente é a busca do estímulo que conduz os
estudantes ao interesse e à consequente conquista do conhecimento. A prática
exige envolvimento direto e maior atenção.
Há uma diversidade de estudos visando a compreensão dos motivos pelos quais
alguns conceitos são de difícil assimilação, além de um número proporcional de
sugestões versando sobre como é possível modificar este quadro.
Universidades americanas expõem ao mundo algumas das chamadas
metodologias ativas, aquelas cujo pressuposto fundamental é colocar o aluno
diante de situações-problema, com as quais terão que interagir e buscar, sob a
orientação do docente, a solução para tais problemas.
Não se pode ignorar o fato de que esse novo caminho de construção do
conhecimento tem grande potencial, não apenas para que o estudante se sinta
integrado com a sua própria formação, mas também, para que sejam
desenvolvidas competências transversais, tais como liderança, trabalho em
equipe, habilidade em oratória e autocontrole, habilidades tão apreciadas pelo
mercado de atuação profissional.
No que concerne à engenharia, um número considerável de formandos,
atualmente, direciona a carreira para as mais diversas áreas. Não é raro vermos
12
um engenheiro atuando em áreas de vendas, administrativas, contábeis, entre
muitas outras.
Certamente, buscar a multi e interdisciplinaridade constitui um passo além na
formação dos novos profissionais, mas é fundamental que as instituições de
formação valorizem da forma devida o relacionamento interpessoal, incentivado
na adoção das metodologias ativas como o Problem Based Learning (PBL), ou,
traduzido em português, Aprendizagem Baseada em Problema/Projeto (ABP), e o
Peer Instruction, também em traduzido, Instrução em Pares.
Mas qual o verdadeiro impacto da adoção destes métodos inovadores no
progresso dos estudantes, agentes da própria formação? Em termos práticos é
possível mensurar o quanto as metodologias ativas estimulam o aprendizado? As
respostas para essas perguntas tendem a inaugurar uma nova era didático-
pedagógica.
1.2. JUSTIFICATIVA
Em 2013, segundo a Associação Brasileira de Mantenedores de Ensino Superior
(ABMES), a razão entre concluintes e ingressantes, em universidades privadas,
era de apenas 41,73%, este número cresce ligeiramente nas universidades
públicas, chegando a 45,11%. (Associação Brasileira de Mantenedores de Ensino
Superior, 2015)
O estado de São Paulo é, reconhecidamente, o estado mais rico da União, polo
financeiro e industrial que funciona como força motriz da economia. Situado na
região Sudeste do país que, diante de tamanha relevância estratégica, não
poderia deixar de ser a região com o maior número de instituições de ensino
superior do país, conforme constatado em levantamento do Instituto Nacional de
Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira do Ministério da Educação e
Cultura (INEP/MEC) e apresentado na figura 1.
13
Figura 1 – Instituição de ensino superior em 2013 por região
Fonte: (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE MANTENEDORAS DE ENSINO SUPERIOR, 2015).
Apesar do número relativamente grande de instituições de ensino superior
residentes no Brasil, o país ainda apresenta uma deficiência na oferta de mão-de-
obra qualificada. Este fato só pode vislumbrar uma explicação se analisados
dados referentes a matrículas, ingressos e conclusões de cursos de ensino
superior, análise conduzida a partir dos dados das figuras 2, 3 e 4.
Com o foco direcionado a cursos da modalidade presencial, somos direcionados
ao fato de que a área do conhecimento onde estão enquadrados cursos de
engenharia é, certamente, uma das mais buscadas atualmente, figurando na
segunda posição tanto entre as áreas com maior número de matriculados, como
também com maior número de ingressos.
14
Figura 2 – Matrículas em cursos de graduação presenciais em 2013 por área de
conhecimento
Fonte: (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE MANTENEDORAS DE ENSINO SUPERIOR, 2015).
15
Figura 3 – Ingressos nos cursos de graduação presenciais por vestibular e outros
processos seletivos em 2013 por área de conhecimento
Fonte: (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE MANTENEDORAS DE ENSINO SUPERIOR, 2015).
Apesar do exposto, a área do conhecimento que abrange as engenharias cai para
a quarta colocação quando é mensurado o número de concluintes em cursos de
graduação presenciais.
Somente o fato mencionado no parágrafo anterior, apresentado na figura 4, já
seria bastante impactante, entretanto, ainda é possível verificar que a área é
também aquela que detém a menor razão entre o número de concluintes e o
número de ingressos. Enquanto a área de educação apresenta uma razão de
0,5181, sendo a maior entre as citadas, a área de engenharia, produção e
construção apresenta razão de 0,2316.
16
Figura 4 – Concluintes nos cursos de graduação presenciais em 2013 por área de
conhecimento
Fonte: (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE MANTENEDORAS DE ENSINO SUPERIOR, 2015).
Se estabelecida comparação entre o cenário nacional e o internacional, proposta
da figura 5, o Brasil de 2013 ainda caminha alguns passos atrás dos países que
compõe a Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE),
atualmente, representada por trinta e três países-membro, o que demonstra a
necessidade da busca de alternativas para reverter este quadro.
17
Figura 5 – Número de matrículas, ingressos e concluintes de cursos de graduação
para cada 10.000 habitantes, segundo a área geral do curso
Fonte: (MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E CULTURA, 2013).
O que foi demonstrado pode ter por explicações: a desigualdade social que
assola o país; as dificuldades de permanência universitária, entre muitos outros
aspectos socioeconômicos e culturais. Apesar disso, a piora expressiva quando é
analisada a área da engenharia, mesmo comparada às outras áreas no âmbito
nacional, demonstra que não pode ser desprezado o método de condução do
aprendizado nesta área.
Por se tratar de uma área quase que essencialmente integrada às ciências
exatas, tradicionalmente há pouco espaço para a interação do estudante com
seus pares e, por consequência, com sua própria formação. É razoável presumir
que, deste modo, ocorra uma degradação da taxa de assimilação conceitual,
assim como da motivação e autoestima do estudante.
Apresenta-se, então, a necessidade de integrar o aluno com a sua própria
formação por meio da implantação de metodologias ativas de aprendizagem. Esta
revolução dos tradicionais métodos de ensino já vem sendo aplicada com grande
sucesso em países tidos como referências educacionais, como por exemplo, os
Estados Unidos da América.
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1.3. OBJETIVOS
1.3.1. Objetivos Gerais
Investigar a influência de metodologias ativas de ensino na formação do
estudante de nível superior.
1.3.2. Objetivos Específicos
a) Estudar os níveis de assimilação e retenção de conceitos em aulas
ministradas com o uso de metodologias ativas.
b) Comparar resultados das metodologias ativas com os métodos
estabelecidos, baseados em aulas expositivas.
c) Pesquisar o ganho, ou perda, trazidos pela adoção dos métodos ativos de
aprendizagem.
19
.
2. REVISÃO BIBLIOGRÁGICA
Uma das principais preocupações das instituições de ensino superior é a dúvida
de se estão sendo formados profissionais prontos para o mercado. Cita-se, com
grande relevância, que trata-se de um mercado extremamente volátil, que exige
rápidas adaptações às constantes mudanças que o mundo globalizado muitas
vezes impõe.
“Considerando-se, ainda, que a graduação dura somente alguns anos,
enquanto a atividade profissional pode permanecer por décadas e que
os conhecimentos e competências vão se transformando velozmente,
torna-se essencial pensar em uma metodologia para uma prática de
educação libertadora, na formação de um profissional ativo e apto a
aprender a aprender”. (MITRE, 2008, p. 21351 apud PINTO et al., 2012)
O que Mitre (2008) nos revela é que a adaptação a um mundo de mudanças
exige de alunos e professores dos dias atuais, que estes façam da educação uma
ferramenta libertadora, que os permita pensar além do tradicional, procurar novas
mudanças, principalmente no modo de buscar conhecimento. É preciso conseguir
adaptar-se a todo tipo de mudança, inclusive a que parte de dentro de salas de
aula.
O estudante, atualmente, é exigido em múltiplas vertentes do conhecimento. Por
conta disso, precisa ter autonomia, ser agente da própria formação, buscar
interações com o conteúdo e com os demais alunos, auxiliando assim, também,
no desenvolvimento de competências transversais em seu perfil.
“O estudante precisa assumir um papel cada vez mais ativo,
descondicionando-se da atitude de mero receptor de conteúdos,
buscando efetivamente conhecimentos relevantes aos problemas e aos
objetivos da aprendizagem. Iniciativa criadora, curiosidade científica,
espírito crítico reflexivo, capacidade para auto-avaliação, cooperação
para o trabalho em equipe, senso de responsabilidade, ética e
sensibilidade na assistência são características fundamentais a serem
desenvolvidas em seu perfil”. (MITRE, 2008, p. 2137 apud PINTO et al.,
2012)
20
“A ABP e a Problematização, portanto, apontam novas possibilidades no
processo de aprendizagem, uma vez que constituem formas de
enfrentamento das rápidas mudanças, da complexidade, da
globalização, em que a criatividade e a capacidade de soluções originais
frente à diversidade se apresentam como condições necessárias aos
profissionais”. (MARIN et al., 2010)
“A metodologia do “peer instruction” envolve/compromete/mantém
atentos os alunos durante a aula por meio de atividades que exigem de
cada um a aplicação os conceitos fundamentais que estão sendo
apresentados, e, em seguida, a explicação desses conceitos aos seus
colegas. Ao contrário da prática comum de fazer perguntas informais,
durante uma aula tradicional, que normalmente envolve uns poucos
alunos altamente motivados, a metodologia do “peer instruction”
pressupõe questionamentos mais estruturados e que envolvem todos os
alunos na aula”. (CROUCH, 2007, p.5)
O mentor da Instrução em Pares no mundo, Eric Mazur, vem adotando esta, que
é apenas uma entre as metodologias ditas ativas, a pouco mais de dez anos, e
incentiva, por suas experiências, outras universidades, como a Escola de
Engenharia de Lorena, a seguirem o exemplo da renomada Universidade de
Harvard.
“Do ponto de vista teórico e político, a proposta da pedagogia não
diretiva, também denominada escola ativa ou escola nova, que surge em
reação ao autoritarismo do professor da escola tradicional, ainda hoje
orienta reformas no sistema escolar. Essa corrente, tem como princípio
norteador a valorização do indivíduo como ser livre, ativo e social.
Valoriza-se mais o processo de aquisição do saber, do que o saber
propriamente dito”. (LUCKESI, 1994 apud MARIN et al., 2010)
Fica evidente que, ainda atualmente, um processo de descoberta de novas e
aprimoramento das já existentes metodologias ativas está em curso nas mais
respeitadas instituições de ensino superior do mundo. Elas visam, primariamente,
recriar o panorama da educação e formar indivíduos que, no sentido amplo da
formação, estejam mais preparados para atender as expectativas do mercado.
21
3. METODOLOGIA
Foi desenvolvida uma pesquisa de natureza aplicada, qualitativa descritiva,
inserida na vertente metodológica do estudo de caso, buscando a pesquisa da
eficiência da metodologia ativa de aprendizagem, quando confrontada aos
métodos baseados em aulas expositivas.
Os sujeitos da pesquisa foram estudantes universitários, cuja idade normalmente
circula entre os dezessete e os vinte e cinco anos, deste modo, estes tinham
experiência acadêmica que circundam os anos do ensino médio brasileiro, ou
equivalente no exterior, para os casos de análise de dados de estudos
promovidos fora do território nacional, além de tempo variado de vivência em
ambiente universitário.
Além do exposto, o espaço amostral da pesquisa não teve qualquer distinção
adicional, quanto a gênero, perfil físico, estilo de vida, ou qualquer outra
derivação. Esteve sendo considerado um perfil absolutamente variado, estando
mais próximo da representatividade da sociedade.
No que tange a pesquisa em si, ela teve foco em trabalhos realizados no decorrer
dos últimos quinze anos, em sua maioria em território nacional e nos Estados
Unidos da América, país que constitui a vanguarda das inovações propostas no
trabalho.
Grande parte do trabalho se baseou em levantamento e análise de dados de
estudos anteriores, estes, versavam sobre a aplicação da metodologia de
Aprendizagem Baseada em Problema/Projeto em território nacional e estrangeiro.
O objetivo da análise desses resultados foi a aferição do progresso efetivo,
provocado pela adoção das metodologias ativas.
A avaliação dos resultados dos trabalhos analisados se estendeu para além da
retenção conceitual, visto que o desenvolvimento de competências transversais é
colocado, de maneira geral, como um importante diferencial das metodologias
ativas, em comparação com os modelos de ensino baseados em aulas
expositivas.
22
Os trabalhos considerados atuais que foram avaliados (datados dos anos de 2014
e 2015), mantêm o foco na Escola de Engenharia de Lorena, e nas disciplinas em
que a Aprendizagem Baseada em Problema/Projeto é essencial ao seu
desenvolvimento, como exemplo cita-se Projeto Integrador da Engenharia de
Produção, Gestão da Produção e Logística e Projeto Integrador da Engenharia
Química.
Nestas disciplinas, a metodologia aplicada pode ser resumidamente descrita, de
acordo com Bortoti et al (2014), como a divisão dos estudantes em grupos, de
tamanhos variados, para o posterior confronto destes com situações-problema
que, por sua vez, exigem a aplicação de conceitos das disciplinas de apoio ao
projeto, de forma integrada. O tutor de cada grupo restringe sua atuação ao papel
de acompanhamento, como um facilitador da aprendizagem
Em momento posterior foi feita análise semelhante com relação a estudos
conduzidos nos Estados Unidos da América, estes lançando mão da metodologia
da Instrução em Pares que, assim como a metodologia anterior, prima pela
inserção do aluno no papel de agente ativo na construção do conhecimento.
No caso da Instrução em Pares, segundo Mazur et al (2001), os alunos são
divididos em duplas, outra diferença fundamental é a aplicação de pequenos
testes antes de cada aula, exigindo que o aluno tenha buscado contato anterior
com o conteúdo, contribuindo para o posterior debate com todos os demais
estudantes da turma.
As análises mencionadas lançaram mão, em alguns casos, de algumas
ferramentas estatísticas para que pudesse ser verificada a significância dos
parâmetros em estudo.
Quando houve dados anteriores relativos às mesmas disciplinas, porém
ministradas conforme diferentes metodologias de aprendizagem, os dois quadros
estatísticos foram submetidos a comparação direta.
23
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A aplicação de metodologias ativas, em uma primeira análise, deve constituir-se
de uma modificação no papel dos membros de uma sala de aula. Enquanto os
docentes assumem um papel de facilitadores do aprendizado, os alunos, recebem
a necessidade de construir, de modo ativo, o conhecimento prático, visando a
solução de problemas hipotéticos, que simulam problemas reais.
A engenharia aparece com força, entre as áreas que necessitam de inovações
didáticas que caminham no sentido proposto, pelo fato de que os profissionais
desta área, além de atuarem nos mais diversos setores profissionais, são
também, constantemente confrontados com situações onde a busca pela solução
de problemas é requisitada.
Considerando-se que os problemas aos quais a sociedade, de uma maneira
geral, é apresentada vivem em constante transformação, as metodologias
existentes, apresentadas, não podem ser encaradas como algo rígido, sem
espaço para modificações e aperfeiçoamentos. Ao contrário, novas propostas de
pesquisa tendem a surgir, estando mais adequadas, cada uma a uma situação
específica.
“A metodologia de Aprendizagem Baseada em Projetos propõe uma
nova concepção de ensinar e aprender, desenvolvendo a capacidade de
criar, gerar e aperfeiçoar o conhecimento adquirido”. (BALTHAZAR et al,
2010)
Balthazar et al (2010), através do exposto na figura 6, esclarecem que o
percentual de retenção do conhecimento é dependente do método de transmissão
do conhecimento.
24
Figura 6 – Pirâmide da aprendizagem
Fonte: (BALTHAZAR et al, 2010)
Uma breve análise mostra uma tendência ao avanço esperada com a adoção de
metodologias como a Aprendizagem Baseada em Problema/Projeto, visto que ela
busca integrar práticas que compõem os grupos chamados “Praticar fazendo” e
“Ensinando outros”, ambos, que parecem proporcionar uma taxa de retenção
muito superiores as das aulas expositivas, que constituem o extremo oposto da
pirâmide.
Balthazar et al (2010) lembram que, apesar do avanço pedagógico que as novas
metodologias podem representar, a adoção bem-sucedida delas depende da
capacidade de condução dos professores, e da própria instituição de ensino, que
deve garantir os recursos e mecanismos necessários à implementação da
metodologia.
Bortoti et al (2014) segregam, dentro de quatro competências básicas (gestão de
projetos, trabalho em equipe, desenvolvimento pessoal e comunicação) as
habilidades a serem desenvolvidas através da aplicação de metodologias ativas,
como expõe a figura 7.
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Figura 7 – Competências desenvolvidas por meio de metodologias ativas
Gestão de Projetos
Trabalho em Equipe
Desenvolvimento Pessoal Comunicação
Capacidade de pesquisa
Capacidade de decisão
Capacidade de organização
Gestão do tempo
Autonomia Iniciativa
Responsabilidade Liderança
Resolução de problemas
Relacionamento interpessoal
Gestão de conflitos
Criatividade / Originalidade Espírito crítico Autoavaliação Autorregulação
Comunicação escrita
Comunicação oral
Fonte: (BORTOTI et al, 2014)
Ainda segundo Bortoti et al (2014), o trabalho desenvolvido dentro da Escola de
Engenharia de Lorena, inserido na disciplina de Projeto Integrador da Engenharia
de Produção, permitiu aos alunos, o desenvolvimento de um senso crítico mais
apurado, além da capacidade de delimitar, com maior discernimento e foco, os
limites do projeto e as áreas nas quais iriam atuar para a solução deste.
Bortoti et al (2014) destacam também a aceitação e desejo de continuidade dos
alunos, no que se refere a aplicação da Aprendizagem Baseada em
Problema/Projeto, a crescente percepção da integração entre as disciplinas de
apoio e o projeto, assim como o desenvolvimento esperado de competências
transversais diversas, seja quanto a comunicação, trabalho em equipe, gestão de
projetos ou desenvolvimento pessoal. Em termos quantitativos, algumas dessas
constatações, são apresentadas nas figuras 8 e 9.
Figura 8 – Avaliação dos alunos quanto ao grau de aceitação da Aprendizagem
Baseada em Projetos (escala de 1 a 5)
Quesito Sétima Semana Décima Quarta
Semana
Uso da metodologia como diferencial do curso
4,51 4,71
Uso crescente da metodologia em outras disciplinas
4,15 4,18
Fonte: (BORTOTI et al, 2014)
26
Figura 9 – Grau de integração entre o projeto e disciplinas de apoio
Disciplina Sétima Semana Décima Quarta
Semana Cálculo I 2,13 3,00
Química Geral 2,58 3,36 Produção de Textos Acadêmicos 4,74 4,86
Fonte: (BORTOTI et al, 2014)
Bas (2011), vai além ao expandir a aplicação da Aprendizagem Baseada em
Problema/Projeto ao ensino de idiomas, reitera a importância de a instituição de
ensino fornecer todas as ferramentas necessárias à aplicação da metodologia, e
avalia, quantitativamente, os ganhos em rendimento e iniciativa dos alunos,
quando submetidos às metodologias ativas e baseadas em aulas expositivas.
Os resultados quantitativos de Bas (2011), avaliados em dois períodos (anterior e
posterior ao estudo), foram submetidos ao teste de hipótese t de Student para
análise de significância dos parâmetros, com escala de 0 a 90 para os testes de
rendimento e de 0 a 3 para os testes de iniciativa. Estes resultados, são expostos
nas figuras 10, 11, 12 e 13.
O teste de hipótese t de Student utiliza dados como o número de graus de
liberdade, o tamanho do espaço amostral e o nível de confiança esperado para
cálculo de um determinado valor para a variável t, valor a ser confrontado com um
chamado t crítico, obtido por meio de tabela.
Para o caso do valor calculado de t ser maior ou igual a t crítico, o parâmetro
estudado é dito significante, caso contrário, a hipótese é dita nula, e o parâmetro
é não significante.
(1)
= média da amostra; μ0 = valor fixo usado para comparação com a média da
amostra; s = desvio padrão amostral; n = tamanho do espaço amostral.
27
Figura 10 – Análise estatística de resultados (teste de rendimento pré-estudo)
Metodologia Número de
Estudantes
Valor
Médio
Desvio
Padrão
Graus de
Liberdade
t
calculado
Aprendizagem
Baseada em
Projetos
30 48,5 17,5 64 0,695
Tradicional 30 48,2 17,9
Fonte: (BAS, 2011)
Figura 11 – Análise estatística de resultados (teste de rendimento pós-estudo)
Metodologia Número de
Estudantes
Valor
Médio
Desvio
Padrão
Graus de
Liberdade
t
calculado
Aprendizagem
Baseada em
Projetos
30 73,3 12,4 64 3,26
Tradicional 30 62,3 15,1
Fonte: (BAS, 2011)
Figura 12 – Análise estatística de resultados (teste de iniciativa pré-estudo)
Metodologia Número de
Estudantes
Valor
Médio
Desvio
Padrão
Graus de
Liberdade
t
calculado
Aprendizagem
Baseada em
Projetos
30 1,58 0,502 64 -0,247
Tradicional 30 1,61 0,496
Fonte: (BAS, 2011)
28
Figura 13 – Análise estatística de resultados (teste de iniciativa pós-estudo)
Metodologia Número de
Estudantes
Valor
Médio
Desvio
Padrão
Graus de
Liberdade
t
calculado
Aprendizagem
Baseada em
Projetos
30 2,73 0,452 64 6,16
Tradicional 30 2,03 0,467
Fonte: (BAS, 2011)
O estudo estatístico de Bas (2011) aponta para uma tendência de avanço, tanto
no aspecto conceitual quanto no de iniciativa pessoal dos estudantes, derivado da
aplicação da metodologia de Aprendizagem Baseada em Problema/Projeto. As
conclusões, devem-se ao avanço no valor absoluto médio, e aos valores
calculados de t que, para os testes pós estudo, foram sempre maiores que t
crítico, entretanto, é preciso mencionar que a tendência de progresso não é
estatisticamente comprovada, devido ao elevado desvio padrão amostral
verificado.
“Geralmente, no Brasil, a formação de engenheiros ainda está
fortemente baseada nos modelos tradicionais de ensino, já que, em sua
maioria, os cursos de engenharia são geridos sob o modelo de sala de
aula tradicional, em que o professor é o agente ativo do conhecimento e
o estudante, o agente passivo”. (PEREIRA et al, 2015)
Pereira et al (2015) desenvolveram um estudo em turmas de dois anos
consecutivos, inseridas em duas disciplinas semestrais diferentes. A diferença
fundamental, devia-se ao fato de que nos segundos semestres de cada ano, os
estudantes não podiam contar com um colega de grupo do semestre anterior,
novamente em sua equipe de trabalho.
Apesar do reconhecimento de que o ensino de engenharia no país, ainda segue
modelos tradicionais, Pereira et al (2015), defendem a necessidade de uma
reforma no sistema educacional, e avaliam quantitativamente, em escala de 1 a 5,
o desenvolvimento de competências transversais por parte dos alunos.
29
No estudo quantitativo, Pereira et al (2015) formulam questões cuja concordância,
por parte dos estudantes, é avaliada segundo a escala de 1 a 5 mencionada,
onde 1 significa “Discordo totalmente” e 5 significa “Concordo totalmente”. Os
resultados aparecem nas figuras 14, 15 e 16.
Figura 14 – Avaliação de relacionamento interpessoal
Ano 2013 Ano 2014
Questão
Semestre
1
Aula 07
Semestre
1
Aula 15
Semestre
1
Aula 07
Semestre
1
Aula 15
Semestre
2
Aula 15
A metodologia
aumenta o
desenvolvimento
de relações
interpessoais?
4,68 4,73 4,78 4,72 4,90
Fonte: (PEREIRA et al,2015) Figura 15 – Avaliação de comunicação (apenas ano de 2014)
Questão Semestre 1
Aula 07
Semestre 1
Aula 15
Semestre 2
Aula 15
Minhas habilidades de comunicação
escrita e oral, foram desafiadas neste
projeto?
4,53 4,41 4,62
Fonte: (PEREIRA et al,2015)
30
Figura 16 – Avaliação de desenvolvimento pessoal (apenas ano de 2014)
Questão Semestre 1
Aula 07
Semestre 1
Aula 15
Semestre 2
Aula 15
Eu sinto que o projeto ajuda a
desenvolver a minha criatividade
para a solução de problemas?
4,61 4,21 4,38
Encontro-me com um senso mais
crítico que me ajuda a avaliar as
diferentes propostas de trabalho?
4,38 4,15 4,67
Fonte: (PEREIRA et al,2015) Helle et al (2006) destacam que faltam informações para a análise de custo-
benefício da metodologia de Aprendizagem Baseada em Projetos, uma vez que
há poucos estudos que medem o impacto da metodologia na aprendizagem. A
grande maioria dos estudos são voltados para a análise qualitativa.
“Em Aprendizagem Baseada em Projetos, o processo de construção de
um produto final, que pode ter diversos formatos, obriga o grupo de
alunos a pensar nos passos envolvidos no processo de construção, e
muitas vezes a executá-los de forma ordenada”. (HELLE et al, 2006)
Para Helle et al (2006), não é possível concluir se há algum tipo de problema
decorrente de tamanhos de grupos diferentes, entretanto, grupos de até cinco
pessoas são, em princípio, viáveis para a maior parte dos objetivos traçados.
“Pares de alunos tendem a trabalhar de forma colaborativa, ao passo
que em grupos de três estudantes, existe a tendência de que um assuma
um perfil de liderança”. (BARAB, et al, 2000 apud HELLE et al, 2006)
Helle et al (2006) colocam que em cursos em que se aplica a Aprendizagem
Baseada em Projetos, as metas são muito amplas, elas incluem domínio do
conteúdo, aplicação do conhecimento, pensamento crítico e habilidade de
comunicação e, em geral, ter o foco em tantas metas, não torna viável ao
estudante se concentrar em todas.
Helle et al (2006) terminam questionando o modo como são avaliados os
estudantes submetidos à Aprendizagem Baseada em Projetos, tanto pela
dificuldade em mensurar a atuação de cada membro de um grupo no trabalho,
31
como também, pela característica ampla das competências ditas transversais, a
serem desenvolvidas.
“Os pesquisadores estão convencidos de que não há um sentido
genérico para a habilidade de comunicação, uma vez que ela é
composta de um conjunto de diferentes tipos de habilidade. Sair-se bem
em uma entrevista é independente da capacidade de dar a alguém uma
má notícia”. (HELLE et al, 2006)
Giordani et al (2014) destacam que, muito além de qualquer progresso didático
que as metodologias ativas possam trazer, os alunos anseiam por uma
metodologia de ensino mais dinâmica e prática, demonstrando interesse
progressivo, visando maior motivação.
Giordani et al (2014), exprimem e estudam a importância do tutor na condução
das metodologias ativas, colocando-o como intermediário do conhecimento na
busca pela solução dos problemas, cujas principais funções são orientar como
trabalhar em equipe, acompanhar todo o processo, planejar estratégias e propor
um método avaliativo.
Segundo Giordani et al (2014), a escolha do projeto já é considerada um fator de
extrema relevância, uma vez que ele deve ser capaz de motivar os estudantes e
os desafiar a obter novos conhecimentos.
“Para o desenvolvimento de um projeto, é necessário que o professor
orientador motive e desafie o aluno a fazer parte de uma equipe, pois a
Aprendizagem Baseada em Projetos é uma metodologia poderosa,
porém desafiadora, exigindo visão, estrutura e sólida compreensão do
projeto”. (MASSON et al, 2012 apud GIORDANI et al, 2014)
Giordani et al (2014) demonstram convicção ao afirmar que os tutores, na
condução de suas funções já destacadas, mostram-se favoráveis à aplicação da
Aprendizagem Baseada em Problema/Projeto, tanto pela integração de diversas
disciplinas, como pela real contribuição na construção do conhecimento.
Apesar de concordarem de que a experiência com metodologias ativas é
extremamente vantajosa, Giordani et al (2014) relatam uma divergência entre
tutores na definição das maiores dificuldades enfrentadas. Entre alguns aspectos,
32
como problemas com equipamentos e horários, o ponto principal, segundo os
autores foi a delimitação de limites entre as funções de tutor e orientador.
Paralelamente ao desenvolvimento da metodologia de Aprendizagem Baseada
em Problema/Projeto que foi, até este ponto, objeto de análise deste trabalho, há
a aplicação da metodologia de Instrução em Pares, para a qual começaremos a
dar ênfase.
Mazur et al (2001) trazem resultados de dez anos de aplicação da Instrução em
Pares (entre os anos de 1990 e 2000) em cursos de Cálculo e Introdução à Física
Matemática, na Universidade de Harvard, nos Estados Unidos da América. Nesta
metodologia, os alunos são incentivados, segundo os autores a realizar uma
leitura anterior às aulas, sobre o tema que será discutido.
Ainda segundo Mazur et al (2001), os alunos respondem, no início de cada aula,
um teste simples e breve, relacionado com o conteúdo proposto na disciplina. Em
momento posterior, todos tecem argumentos em favor da sua resposta para o
teste, podendo ser convencidos de um eventual erro por seus próprios colegas.
Mazur et al (2001) destacam dois instrumentos de avaliação: o Force Concept
Inventory (FCI), e o Mechanics Baseline Test (MBT), aplicados antes e após o
desenvolvimento da metodologia, visando avaliar também a retenção de
conceitos. Os resultados são expostos nas figuras 17 e 18.
33
Figura 17 – Ganho conceitual normalizado através dos anos
Fonte: (MAZUR et al, 2001)
Mazur et al (2001) enfatizam que parece haver um ganho progressivo ao longo
dos anos com a continuidade da aplicação da Instrução em Pares. O progresso,
que pode ser visto na figura, é atribuído pelos autores a melhorias na própria
condução da metodologia, tais como a redefinição de estratégias de
questionamento e discussão, a inserção da aprendizagem cooperativa, entre
outros aspectos.
Para a obtenção do ganho normalizado, é calculada a diferença entre os pontos
obtidos pelo aluno após e antes da aplicação da metodologia ativa, dividindo-se o
resultado pelo total de 100%, subtraído dos pontos obtidos antes da aplicação,
pelo estudante. Segundo a expressão matemática:
(2)
34
Figura 18 – Avaliação dos parâmetros relativos a aplicação do FCI e do MBT
através dos anos (em %)
Fonte: (MAZUR et al, 2001)
A figura 18 demonstra que a avaliação do teste MBT para questões ditas
quantitativas, aquelas que demandam um trabalho algébrico matemático para
serem solucionadas, também tende a representar avanços ao longo dos anos,
nas duas disciplinas estudadas. Este efeito é novamente visualizado na figura 19.
Figura 19 – Progresso da pontuação obtida em MBT através dos anos (em %)
Fonte: (MAZUR et al, 2001)
No que se refere aos testes respondidos no início de cada aula, chamados pelos
autores de ConcepTests, os estudos de Mazur et al (2001) mostraram que 40%
dos estudantes respondem as questões corretamente antes e após a
35
discussão em sala, outros 32%, apesar de errados no momento inicial, terminam
convencidos pelos próprios colegas sobre a solução correta. Estes números são
muito superiores aos 6% convencidos da resposta incorreta após acerto inicial, ou
ainda aos 22% que permanecem no erro após a discussão em sala. Estes
resultados são expostos na figura 20.
Figura 20 – Distribuição de respostas antes e após discussão em sala (em %)
A
Fonte: (MAZUR et al, 2001)
“Em cursos de ciências introdutórios tradicionais, os alunos geralmente
leem o livro de apoio somente após o docente ministrar o tópico da
matéria. Em um curso ministrado com Instrução em Pares, espera-se
que os alunos façam uso da leitura para se preparar para a aula”.
(MAZUR et al, 2001)
Mazur et al (2001) destacam a importância da leitura prévia na condução da aula,
que permite ao docente, no papel de facilitador da aprendizagem, focar os pontos
mais importantes e complexos do tópico a ser discutido, com uma perspectiva
diferente, de posse de informações acerca das maiores deficiências da turma.
“A Aprendizagem aos Pares requer estudantes significativamente mais
envolvidos e independentes na aprendizagem do que as metodologias
tradicionais de aula. É comum que alguns, ou muitos alunos, sejam
inicialmente céticos sobre essa metodologia”. (WOODS et al, 1994 apud
MAZUR et al, 2001)
Mazur et al (2001) sugerem duas iniciativas motivacionais perante os alunos, que
incluem a explicação das motivações envolvidas na escolha da metodologia ativa,
36
e a inserção de questões teóricas nas avaliações, a fim de demonstrar a
necessidade da compreensão conceitual.
Mazur et al (2001) concluem que a aplicação da Instrução em Pares foi bem-
sucedida no que se refere ao melhor aproveitamento do conteúdo, a metodologia
ativa, aumenta, na visão dos autores, os níveis de compreensão dos estudantes,
independentemente do docente ou da disciplina, dentre as duas abordadas pelos
mesmos (Cálculo e Introdução à Física Matemática).
Ainda segundo Mazur et al (2001), os estudantes têm boa aceitação diante da
inovação na metodologia, embora haja alguma resistência. Os autores ressaltam
que parte da resistência à metodologia, pode dever-se ao fato de que a opinião
dos estudantes seja influenciada pelo perfil do docente.
Fagen et al (2002) propuseram uma análise ampla sobre a aplicação da Instrução
em Pares nos Estados Unidos da América, avaliando experiências com a
metodologia em turmas de ensino médio e em diversas modalidades distintas de
ensino superior, os chamados Community Colleges, 2 years Colleges e 4 years
Colleges. Além das universidades tradicionalmente conhecidas no Brasil. A
distribuição das turmas analisadas é contemplada pela figura 21.
Figura 21 – Distribuição das turmas com aplicação da Instrução em Pares nas
diferentes modalidades de instituição (em %)
Fonte: (FAGEN et al, 2002)
Fagen et al (2002) destacam que aproximadamente 79% dos instrutores que
adotaram a Instrução em Pares nos Estados Unidos pretendem seguir adotando a
37
metodologia, outros 8% talvez sigam este mesmo caminho. Apenas 2% não
pretendem usar novamente a Instrução em Pares.
Fagen et al (2002) lembram de desafios inerentes a prática da Instrução em
Pares, dentre os quais cita a falta de tempo, a extensão do conteúdo a ser
ministrado em um único semestre, a resistência de parte dos estudantes, além da
dúvida de alguns docentes quanto ao real benefício da metodologia no que se
refere à retenção de conceitos.
“Um modo particularmente eficaz é comparar o desempenho dos alunos
ensinados com e sem Instrução em Pares em provas idênticas”. (JONES
et al apud FAGEN et al, 2002)
Fagen et al (2002) finalizam relembrando a importância da leitura prévia, como
forma de contornar o excesso de conteúdo a ser ministrado, bem como o
detalhamento das razões que motivam o uso da Instrução em Pares para o grupo
de estudantes.
38
5. CONCLUSÃO
Considerando todos os parâmetros analisados em todos os múltiplos estudos
citados, é possível observar que os alunos submetidos à metodologias ativas,
seja ela Aprendizagem Baseada em Problema/Projeto ou Instrução em Pares,
tendem a apresentar melhor preparação para as exigências do mercado de
trabalho atual, uma vez que desenvolvem, de forma, aparentemente mais
eficiente, uma série de competências transversais, além de estarem mais aptos a
encontrar soluções para problemas em um intervalo de tempo menor.
A aplicação das metodologias ativas é encontrada de diversas formas no mundo,
demonstrando que sua eficiência não é refém de um modelo único de aplicação,
devendo ter variações sutis, dependendo do objetivo que se deseja alcançar.
Observa-se que a predominância das metodologias ditas ativas está no ensino
superior, entretanto, este fato não deve ser visto como um indício de ineficiência
em outros estágios da educação, representando talvez, apenas uma dificuldade
de modificação da metodologia de ensino em estágios pré-universitários.
Tanto a Aprendizagem Baseada em Problema/Projeto como a Instrução em Pares
ainda se encontram em constante aprimoramento, uma vez que ambas as
metodologias têm desafios a transpor, passando pela maior aceitação dos
estudantes, e a maior compreensão dos docentes de seu papel passivo, como
facilitadores do aprendizado.
De um modo geral, há vantagens aparentes, no aspecto conceitual e pessoal,
das metodologias ativas quando comparadas às anteriores. Apesar disso,
destaca-se a importância da metodologia baseada em aulas expositivas, bem
como o fato de não ter sido possível obter comprovação estatística dos
progressos obtidos por meio das metodologias ativas. Diante disso, espera-se
que, em um futuro próximo, as dificuldades sejam superadas e estratégias
pedagógicas, semelhantes às estudadas neste trabalho, possam ser adotadas em
todos os níveis de ensino.
39
REFERÊNCIAS
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