Engajamento interativo no curso de Física I da UFJF

Abstract

Neste trabalho descrevemos uma série de modificações no ensino de Física I para alunos do curso de Física da UFJF. Estas modificações introduziram um ambiente de engajamento interativo. Analisamos o sucesso do método aplicando o Force Concept Inventory e mostramos uma melhora do desempenho dos alunos, se comparados aos desempenhos típicos dos alunos em métodos convencionais. Palavras-chave: engajamento interativo, aprendizado colaborativo, instrução por pares, metacognição.In this paper we describe a series of changes to the teaching method of an undergraduate introductory physics course for physics majors at the Federal University of Juiz de Fora. The aim of the method is to foster interactive engagement. We analyze the effectiveness of instruction by measuring the normalized gain g for the Force Concept Inventory and compare it to previous semesters. We show an increase in g compared to traditional teaching methods. Keywords: interactive engajement, collaborative learning, peer instruction, metacognition. IntroduçãoO ensino de Ciências e Matemática nas universidades brasileiras tem, em geral, um baixo rendimento que resulta em altos índices de reprovação, retenção e abandono. Uma das razões é o modelo passivo de aprendizado fomentado nos ambientes tradicionais de ensino em que alunos raramente interagem produtivamente e onde o estímulo é a nota e não o conhecimento. Neste modelo, os estudantes demonstram seu aprendizado resolvendo problemas padrões, mas frequentemente não mudam a maneira como entendem o mundo ao seu redor 1 . No modelo passivo de aprendizagem, alunos adotam as seguintes estratégias:• Concentrar em memorização, ao invés do entendimento.• Estudar nas vésperas de provas para obter notas, ao invés de conhecimentos.• Utilizar para auto-avaliação somente notas, ao invés de refletir sobre seu progresso.• Compartimentalizar o conhecimento, ao invés de pensar no que sabe como um todo.• Trabalhar sozinho, ao invés de articular idéias com seus colegas, solidificando-as.• Tentar adivinhar a visão de mundo do professor, ao invés de repensar sua própria.• Aceitar informações (mesmo sem acreditá-las), ao invés de questionar criticamente.Estas estratégias permitem uma atitude epistemoló-gica em que Física é uma coleção de conhecimentos e fatos desconexos. Não é surpreendente que pesquisas em ensino de ciências mostrem que práticas passivas de ensino obtêm resultados inferiores [2,3] e menos duradouros [4] do que práticas que usam modelos de envolvimento ativo [5].Tendo estas pesquisas em mente, no segundo semestre de 2001 modificamos o método de ensinar a disciplina de Física I do Departamento de Física da UFJF, ministrada por um dos autores desse artigo (JAB). Física I é uma disciplina do ciclo básico com grande índice de reprovação e pertence a uma série de quatro disciplinas básicas (Física I, II, III e IV), sendo pré-requisito para todas. A ementa desta disciplina abrange a mecânica newtoniana utilizando o cálculo diferencial e integral [6], sem contudo incluir gravitação. Por seu papel único, Física I é ...

Uma revisão da literatura acerca da implementação da metodologia interativa de ensino Peer Instruction (1991 a 2015)

“…Usualmente, o delineamento experimental envolve um grupo de controle (aulas tradicionais) e um grupo experimental (PI ou modificação). Em alguns estudos, um teste padronizadoé aplicado antes e depois da implementação do PI [10,11,13,14,20,43]. Nesses casos, o tratamento dos dados se dá através de testes de comparação (e.g.…”

“…Desde sua criação, o PI vem ganhando destaque internacional por sua capacidade de engajar ativamente os estudantes durante o processo de aprendizagem, de intensificar a aprendizagem conceitual, além de desenvolver habilidades sociais e cognitivas [10,11]. Tais resultados podem ser encontrados em pesquisas realizadas nos mais diversos contextos sociais, disciplinas e níveis de ensino [10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20].…”

Metodologias interativas de ensino na formação de professores de física: um estudo de caso com o método instrução pelos colegas (Peer Instruction)

“…O impacto do IpC nos resultados de aprendizagem dos alunos em nível superior tem sido largamente estudado, mostrando ganhos significativos na aprendizagem conceitual de Física (CROUCH;MAZUR, 2001;LENAERTS et al, 2003;DE BARROS et al, 2004;LORENZO et al, 2006;CROUCH et al, 2007;MCKAGAN et al, 2007;LASRY et al, 2008;POLLOCK, 2009;LASRY et al, 2013). Poucos são os artigos sobre resultados na escola de nível médio (CUMMINGS et al, 2008;MÜLLER et al, 2012).…”

“…No Brasil, há poucos artigos sobre resultados da adoção do IpC em nível superior (DE BARROS et al, 2004;CAMPAGNOLO et al, 2014;GONÇALVES et al, 2014), embora se tenha conhecimento que o método (ou alguma variante dele) tem sido empregado em diversas instituições. A resposta dos alunos de Ensino Médio (EM) em duas escolas públicas brasileiras, em termos de aprendizagem e motivação, foi tema de duas publicações (MÜLLER et al, 2012;OLIVEIRA et al, 2015).…”

Grupos de aprendizagem nas aulas de física: as interações entre professor e alunos

“…As funções introduzidas foram: Líder, responsável pela execução da tarefa; Anotador, quem deveria registrar cada etapa das discussões do grupo; Questionador, responsável por questionar os resultados que o grupo encontrasse na resolução da tarefa 4 . Também os resultados da pesquisa de Barros et al (2004) nos pareceram animadores. Em uma disciplina de Física I (Mecânica Newtoniana), ministrada para cursos de graduação da área das Ciências Exatas, foram organizados pequenos grupos e estruturados mediante a rotação das funções de Líder, Anotador e Questionador.…”