Aprendizagem matemática em contexto de projeto multidisciplinar: o pêndulo

Abstract

Atualmente, a qualidade dos cursos de engenharia é consubstanciada segundo técnicas pedagógicas retiradas dos conceitos CDIO e a certificação EUR-ACE. Das várias normas CDIO, as experiências de elaboração de projetos em diferentes unidades curriculares proporcionam a realização de atividades em equipa a partir do 1.° ano desses cursos. Com o intuito de avaliar o contributo de tarefas tipo PBL (Project-Based Learning) na aprendizagem de matemática foi implementada uma experiência com 66 alunos do 1.° ano do curso de engenharia de Sistemas Elétricos de Energia baseada num projeto integrado a três unidades curriculares. Este projeto envolveu a construção de um modelo físico baseado no conceito de pêndulo, a modelação matemática da situação e a construção de um simulador computacional dinâmico em GeoGebra. Na procura de compreendermos o significado que os alunos dão à realização da tarefa PBL e os contributos desta atividade para a sua aprendizagem, adotamos uma abordagem qualitativa e interpretativa. Apresentam-se as fases da elaboração da tarefa, as questões envolvidas, os objetivos a alcançar com a sua realização e os resultados obtidos pelos alunos. A análise dos resultados é sustentada pelos relatórios escritos dos alunos, pelas suas apresentações públicas do projeto, pelas respostas a um questionário e a uma entrevista realizada no final do semestre letivo. Os resultados indiciam que os alunos ficam mais motivados e reconhecem a utilidade destas tarefas na sua vida académica e profissional futura. Conclui-se que há uma melhor gestão das tarefas PBL quando integradas em diversas unidades curriculares.

Currently, the quality of the courses of engineering is substantiated according to pedagogical techniques drawn from concepts CDIO and EUR-ACE certification. The various standards CDIO, design-implement experiences in different curriculum units provide the realization of team activities from the first year of the course. In order to evaluate the contribution of PBL (Project-Based Learning) tasks in the learning of mathematics was implemented an experiment with 66 students from the first year of the Electric Power Systems Engineering degree based on a project integrating three curricular units. This project involved the construction of a physical model based on the concept of a pendulum, the mathematical modeling of the situation and the construction of a computational dynamic simulator in GeoGebra. To understand the meaning that students give to the realization of a PBL task and the contribution of this activity to their learning, we adopted a qualitative and interpretative approach. We present the stages of development of the task, the issues involved, the objectives to achieve with its implementation and results obtained by the students. The results' analysis is supported by written reports of the students, their public presentations of the project, the answers to a questionnaire, and an interview at the end of the semester. The results indicate that students are more motivated and recognize the usefulness of these tasks in their academic and future professional life. We concluded that there is better management of PBL tasks when they are integrated in several curricular units.