analise dos benefícios da aprendizagem baseada em problemas
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ANALISE DOS BENEFÍCIOS DA APRENDIZAGEM BASEADA EM PROBLEMAS (ABP) NO DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS PRÁTICOS NO CURSO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO
(UNIVESP)
João Matias Santos
Julio Cesar Ferreira dos Passos
Universidade Virtual do Estado de São Paulo
Resumo: Um dos problemas encontrados, que impacta negativamente a motivação dos alunos do curso de engenharia, é a falta de aplicação pratica dos conceitos teóricos apreendidos em sala de aula durante a sua formação. A Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP), juntamente com a abordagem do Design Thinking (DT), aplicada nos cursos de engenharia, oferece a possibilidade de preencher a lacuna entre a teoria e a prática no processo de aprendizagem e formação dos futuros engenheiros. A metodologia favorece a construção do conhecimento através do desenvolvimento de projetos práticos onde o aluno é protagonista de sua aprendizagem atuando de forma ativa sua formação. O presente trabalho tem como objetivo analisar os benefícios obtidos na aplicação da metodologia ABP atrelada abordagem do DT, através de estudo de caso com ênfase na participação do professor mediador da disciplina e da experiência do aluno integrante de um grupo de trabalho, no qual ambos descrevem a experiência sobre a ABP, consoantes a seu potencial para melhorar a formação dos futuros engenheiros.
Palavras-chave: Aprendizagem; Formação; Problemas; Engenharia; Design Thinking.
1. Introdução
Prestar serviços na área de ensino para atender as demandas de desenvolvimento
exigidas pelo mercado nacional e internacional tem sido tarefa complexa para as instituições
de ensino superior, principalmente nas formações de engenharia. Desta forma é prudente que
a formação dos engenheiros de hoje e do futuro seja submetida a uma reformulação, de modo
que venha a atender a demanda de desenvolvimento e avanço das exigências do mercado.
Essas novas demandas tem levado as instituições públicas de ensino bem como as privadas a
reestruturarem seus planos de ensino, ementas e objetivos das disciplinas ministradas
tornando-se assim agentes de capacitação profissional para o mercado.
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Há muito tempo o processo de ensino demanda reformulação para que os alunos
estejam não somente submetidos a um sistema de informação, como observa se na grande
maioria das instituições durante as aulas presenciais vivenciadas. Hoje, a grande demanda do
mercado exige que os profissionais estejam aptos e motivados a utilizar a criatividade para a
resolução de problemas implementando projetos práticos, viáveis e desejáveis pelos clientes
finais. Muitas empresas e instituições de ensino já tem conhecimento destas necessidades e
têm ciência das restrições praticadas no modelo antigo de ensino e hoje buscam inovar através
de metodologias ativas de aprendizagem.
De acordo com Wals (2014), consoante a essa necessidade novas maneiras de
aprendizagem, estão sendo desenvolvidas com o uso de metodologias ativas de aprendizagem,
exemplificando algumas metodologias ativas: trans e interdisciplinar; social; baseada em
projetos; jogos de simulação; simulações de computador; ensino à distância; desenvolvimento
de cenários; baseada em problemas; aplicação de ideias sem investimentos; educação de
valor; abordagens experimentais; diário reflexivo escrito, e muitas outras.
Nos concentramos neste trabalho em analisar os benefícios da aplicação da
metodologia ativa de aprendizagem baseada em problemas e por projetos (ABP) que pode
propiciar aos alunos de engenharia uma maior compreensão e correlação das disciplinas da
grade curricular para uso pratico no desenvolvimento de projetos que solucionem ou
amenizem problemas da sociedade onde estão inseridos. Para tanto, foi conduzida uma
pesquisa através de estudo de caso em um grupo de trabalho para desenvolvimento do que
denominamos de Projeto Integrador, sendo realizadas observações “in loco”, análise e coleta
de informações com o uso de entrevistas não estruturadas.
Adicionado a este processo discutimos neste trabalho os conceitos da
interdisciplinaridade e seus pontos positivos no ensino possibilitando uma melhor motivação,
compreensão, concepção, implementação e operacionalização dos conceitos das disciplinas
em projetos práticos.
2. Referencial teórico
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O marco para o novo paradigma de ensino aprendizagem é o advento social da
utilização massiva das tecnologias da informação e comunicação, em especial a internet, o
que estabelece uma ruptura com o modelo de educação tradicional bancária e enciclopédica,
pois, o acesso a informação ganhou agilidade, o conhecimento adquiriu uma nova dimensão e
junto a isto a necessidade do desenvolvimento de novas habilidades para uma sociedade em
rede e conectada.
Segundo McGrath (2002) apud Fuertes (2006), podemos definir a ABP como o
método de aprendizagem em grupo que se utiliza de problemas reais como estímulo para
desenvolver habilidades de resolução de problemas e propiciar a aquisição de conhecimentos
específicos.
Desde o inicio da década de 80 do século XX, diante dos problemas diagnosticados
nas metodologias tradicionais de ensino, evidencia se a necessidade de uma alternativa. A
metodologia da ABP, inicialmente observada em cursos da área médica Dolmans (2005),
recentemente vem sendo incorporada na formação de engenheiros, o emprego da APB é
motivado pelas demandas das novas características dos mercados, relações produtivas e
sociais modificadas pelo emprego de tecnologias de comunicação e interconexão, a partir
disto, diversos cursos de formação técnica superior foram incorporando as características da
metodologia ABP que em grande medida se adapta as caracterizações na sociedade da
informação e da comunicação.
A implantação da ABP, ou outra metodologia caracterizada por modelos ativos como
abordagem de ensino-aprendizagem passa por resistências institucionais e pessoais, pois os
estudantes precisam também entender se como ativos no processo, e o professor passa de um
papel central e transmissor na conformação tradicional, para um papel mediador,
institucionalmente para implantação e funcionamento da metodologia, é preciso a formação
de pessoal docente com a visão e conformidade dos novos papéis exigidos.
2.1 Metodologias ativas de aprendizagem
De acordo com Bonwell (1991) “a Metodologia Ativa de Aprendizagem” refere-se a
estratégias de ensino onde os alunos são envolvidos no processo de aprendizagem, ao invés de
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permanecerem passivos assistindo uma aula em forma de palestra. As metodologias ativas de
aprendizagem tem por objetivo inverter a sala de aula fazendo com que o aluno assuma o
papel ativo na busca de seu conhecimento retirando assim o protagonismo do professor que
até então era o principal responsável por transmitir o conhecimento. Assim o aluno é colocado
de maneira que se depara com mais autonomia no seu processo de aprendizado e com
constantes desafios a serem elaborados, pensados e resolvidos com projetos que podem ser
aplicados na resolução de problemas presentes na sociedade. Convém ressaltar também que
utilizando a metodologia ativa de aprendizagem o aluno tem a possibilidade de construir o
conhecimento através da assimilação de conteúdos já aprendidos no passado (teorias antigas)
construindo assim um raciocínio inteligente e fortemente sedimentado na solução de
problemas.
Para Bruner (1961), os alunos que estão ativamente envolvidos com o tema são mais
propensos a lembrar da informação por mais tempo e são mais capazes de utilizar ou aplicar
as informações de novas maneiras. Incentivar os alunos a trabalhar de forma colaborativa irá
ajudá-los a descobrir o significado pessoal dos conceitos, ao contrário da metodologia
convencional, que tem como foco o ensinar, nas metodologias ativas o foco central é a
preocupação com a aprendizagem do aluno, no qual a importância do aprender predominou
sobre o ensinar. As abordagens de prós e contras listam uma série de dificuldade a respeito à
aplicação das metodologias ativas, enquanto outros esboçam um olhar completamente
diferente.
2.2 Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP).
A Aprendizagem Baseada em Problemas e por Projetos vem ganhando espaço
atualmente, com a introdução e chegada de novas tecnologias no mercado de trabalho e no
mundo acadêmico a rotina e as metodologias adotadas no ensino sofreram profundas
alterações. Estes novos cenários exigem indivíduos com atitude e postura critica aplicando
conhecimento e soluções frente aos novos desafios e problemas propostos.
Tendo este novo cenário em vista, a educação moderna centraliza o aprendizado no
desenvolvimento de competências e habilidades dos alunos que são estruturados em quatro
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pilares básicos de acordo com Delors (1999), são eles: Aprender a aprender, Aprender a
Fazer, Aprender a Conviver e Aprender a Ser. Realizando o ensino e treinamento baseado
nestes quatro pilares a necessidade de ensino atual da sociedade é atendida.
Para Araújo (2009), diferentemente do antigo método que era focado na aquisição de
informação pelo aluno de maneira passiva, este novo método se orienta ao desenvolvimento
de competências e habilidades que serão utilizados pelos indivíduos em seu ramo de atuação
profissional. Por isso, hoje não basta somente ter o conhecimento teórico da área em que atua,
mas também saber aprender, saber fazer, saber conviver e aprender a ser tudo o que se
aprende na teoria para aplica-lo no dia a dia.
O principal fator motivacional desta metodologia é o desafio de encontrar juntamente
com os seus colegas de grupo a solução criativa e efetiva para o problema proposto e com isso
compartilhar e adquirir o conhecimento durante todo o processo de aprendizagem na
resolução do problema.
Sendo assim, a metodologia Aprendizagem Baseada em Problemas ou Projetos (ABP)
preocupa-se em ajudar o estudante a adquirir o conhecimento necessário para desenvolver as
habilidades que deverão ser utilizadas e articuladas na resolução de problemas propostos ao
individuo não somente em sala de aula, mas também em sua rotina no mercado de trabalho. É
importante ressaltar também a importância do docente neste processo de aprendizagem que
passa a ser ainda mais desafiador tendo como foco de atuação a tutoria e orientação dos
alunos no processo de articulação das habilidades, mediando o problema a ser solucionado e
as ideias para que os mesmos cheguem à solução de uma maneira criativa e ousada. Com esta
nova atuação do professor, cenários de atividades desafiadores são criados capazes de
desenvolver as inúmeras habilidades dos alunos e o resultado deste processo é a aquisição da
competência.
2.3 Design Thinking (DT).
O Design Thinking (sigla DT) trata-se de uma metodologia desenvolvida por uma
empresa americana de design e inovação, a IDEO, de Palo Alto, na Califórnia, região hoje
denominada Vale do Silício por abrigar boa parte das empresas de tecnologia mais inovadoras
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do mundo. Dentro do Design Thinking é utilizado o processo de Human Centered Design –
sigla HCD (que em português significa design centrado no ser humano). O processo HCD é
utilizado para direcionar seu principal foco, que é desenvolver produtos ou processos com
foco no ser humano e suas necessidades.
Para Meinel & Leifer (2011): o Design Thinking é uma metodologia centrada no ser
humano que integra colaboração multidisciplinar e interativa à criação de produtos, sistemas e
serviços inovadores, com foco no usuário final. É centrado no ser humano porque o processo
de concepção de serviços inovadores, por exemplo, começa por examinar as necessidades,
sonhos e comportamentos das pessoas a serem afetadas pelas soluções projetadas, ouvindo e
compreendendo-as (BROWN, 2010).
O DT adota como modelo o processo de prototipação para a solução dos problemas
encontrados junto ao publico alvo, que exigem testes contínuos durante o desenvolvimento
exigindo a participação ativa do cliente em todas as fases do processo, e o objetivo final é a
implementação da solução ideal na operação. É valido ressaltar que para que este processo
seja factível de solução real e viável a metodologia apoia-se em três fases para o
desenvolvimento da solução: Ouvir, Criar e Implementar (figura 1).
Figura 1-Fases de abordagem Design Thinking (DT). Fonte: elaborado pelos autores
baseado em Brown.
Três pilares de apoio concedem sustentação as inovações do DT. Um destes pilares é o
Desejo (a solução deve estar no desejo do cliente ou usuário final), a Viabilidade (a solução
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deve ser viável financeiramente) e a Praticidade (a solução deverá ser operacionalmente
prática para a solução e uso do cliente) com a solução estando centrada entre os três pilares
(figura 2).
Figura 2-Característica dos projetos. Fonte: elaborado pelos autores baseado em Brown.
Uma solução precisa ser desejável aos olhos do cliente e não da equipe de projetos. No
que tange ao pratico, deve-se levar em consideração que o produto ou processo deve ser
operacionalmente fácil ao cliente ou publico alvo. Quanto à característica de Viabilidade o
produto final deverá ser dotado de custo factível de ser operacionalizado. Esta ultima
característica tem sido incansavelmente focado pelas empresas uma vez que a busca por
processos mais enxutos estão cada vez mais em pauta nas operações de muitas companhias.
3. Metodologia aplicada na pesquisa
A metodologia utilizada neste projeto é o estudo de caso, um método de pesquisa que
utiliza, geralmente, dados qualitativos, coletados a partir de eventos reais, com o objetivo de
explicar, explorar ou descrever fenômenos atuais inseridos em seu próprio contexto.
Caracteriza-se por ser um estudo detalhado e exaustivo de poucos, ou mesmo de um único
objeto, fornecendo conhecimentos profundos (YIN, 2001).
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Segundo Yin (2001), o estudo de caso é uma investigação empírica de um fenômeno
contemporâneo dentro de um contexto da vida real, sendo que os limites entre o fenômeno e o
contexto não estão claramente definido. As evidências podem advir de distintas fontes como
documentos, observações diretas, observações indiretas, registros em arquivos, entrevistas e
artefatos físicos.
A obtenção de dados foi realizada inicialmente através da pesquisa bibliográfica,
buscando-se materiais e documentos que abordaram os conceitos relacionados com as
metodologias ativas de aprendizagem.
Em um segundo momento, o estudo de caso foi aplicado em um polo de educação a
distância localizada na região metropolitana de São Paulo-SP, sendo uma das instituições que
fazem parte da estrutura de ensino a distancia da universidade. Nessa organização foram
realizadas observações “in locuo”, analise dos métodos e coleta de informações por meio de
entrevistas não estruturadas, ou seja, sem um roteiro previamente estabelecido.
O encontro, denominado encontro presencial de grupos de alunos e mediação, foi
aplicado em um total de 54 alunos do curso de engenharia, divididos em 3 turmas por período.
Em cada período existem 3 grupos contendo 6 alunos cada onde são discutidos soluções para
problemas reais existentes. O principal objetivo dos grupos é o de discutir de que maneira é
possível conceber uma solução viável, praticável e desejável para a sociedade praticando a
escuta ativa (empatia), criação e implementação do projeto. O período analisado foi o de
junho 2014 até junho de 2016. A avaliação de eficácia do curso se deu no início com uma
pesquisa do grau de conhecimento sobre a metodologia aplicada, e no final deste período,
com uma avaliação do curso com comentários gerais e críticas.
4. Estudo de caso na aplicação da Metodologia Ativa através de Projetos Integradores.
4.1 - Orientações iniciais para desenvolvimento dos projetos integradores.
Os encontros da mediação são organizados quinzenalmente na modalidade presencial
e virtual, alternando sua modalidade conforme o calendário acadêmico. Durante os encontros,
mediador pedagógico realiza a divisão das turmas de 18 alunos em 3 grupos de 6 alunos e
recebem uma temática ampla como direcionamento para o diagnóstico de problemas
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De posse destas informações e orientação do mediador pedagógico, os grupos são
orientados a visitar um local fisicamente para que analisem os problemas presentes no
ambiente através da observação e escuta ativa (empatia) com os usuários (figura 3).
Figura 3-Alunos realizando o processo de observação e escuta ativa em visita. Fonte:
elaborado pelos autores.
Com as informações coletadas retornam para a sala de aula e as socializam com os
demais membros dos grupos no papel. Num segundo momento realizam Brainstorming com
possíveis soluções do que pode ser uma solução do problema encontrado junto aos usuários
(figura 5).
Figura 4-Alunos realizando o processo criação e brainstorming. Fonte: elaborado pelos
autores.
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Finalmente, os grupos retornam ao local e apresentam a solução criada e implementam
na. A partir disso é realizado o processo de escuta ativa novamente com o objetivo de
verificar se a solução criada pelo grupo realmente resolve o problema apresentado no inicio.
O processo de aprimoramento cíclico das soluções nunca termina e passa por várias
etapas de maneira que o problema seja realmente resolvido.
4.2 - Etapa teórica e de inter relacionamento das disciplinas
Ressaltamos que é possível que os alunos possam utilizar, de acordo com a
necessidade do protótipo desenvolvido ferramentas das disciplinas em curso no bimestre ou já
cursadas. Como, por exemplo, utilizando dos conteúdos e conceitos da disciplina Estatística,
aplicar nos projetos tabelas e gráficos com o objetivo de demonstrar como determinado
publico aceita ou não o projeto desenvolvido (figura 5).
De outras disciplinas é possível também relacionar Metodologia Científica,
Matemática, Leitura e Interpretação de Textos, Sociedade e Cultura, Física I, II e III somente
para citar alguns exemplos onde todas elas colaboram para que o projeto tenha forte
embasamento teórico e consistência de aplicação.
Para verificarmos a aceitação e sucesso da metodologia ABP, realizamos uma enquete
entre os cursistas que apresentou os resultados ilustrados na figura 1
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Figura 5- Enquete sobre metodologias antigas e rejeição da ABP
5. Conclusões Finais
A utilização de técnicas de metodologias ativas nos cursos de engenharia, como foi
apresentado no estudo de caso em questão, onde se aplicou a ABP e abordagem junto ao
publico com o Desing Thinking, gerou motivação e envolvimento dos alunos na atividade de
aprendizagem, gerando maior sinergia e interação nos grupos dos projetos. A experiencia
durante os anos de aplicação da metodologia ABP nos grupos indica que é possível obter
aprendizado construído em conjunto com os alunos de uma maneira muito eficaz. Muitos dos
alunos após o término e entrega dos projetos apresentaram feedback positivo com relação ao
aprendizado construído com a metodologia ABP e a abordagem DT.
Outro ponto que convém destacar foi a maior facilidade em perceber a dificuldade de
se construir soluções para problemas reais utilizando a empatia na etapa do Ouvir, pois para
que o processo tenha sucesso é necessário compreender na raiz a necessidade ou problema do
usuario se colocando no lugar do mesmo. Na etapa do Criar, notou-se o desenvolvimento dos
alunos com relação ao trabalho em grupo e mutildisciplinar onde nota-se que a maioria destes
integrantes devem ser adaptar as novas ideias dos colegas e criar flexibilidade e senso de
negociação com todos.
No entanto, pode-se verificar que a metodologia ABP não está isenta de desafios que
necessitam ser superados , tais como paradgimas tanto por parte do corpo docente mais
conservador quanto pelos alunos que ainda estão adaptados a aprendizagem passiva ja
bastante conhecida. Dessa maneira, em face dos resultados obtidos nestas mediações e
projetos integradores desenvolvidos, pode-se concluir que ainda existe um longo caminho
para o desenvolvimento e disseminaçao da ABP nos mais diversos cursos superiores de
engenharia do pais, no entanto um estudo mais amplo deve ser conduzido objetivando
comparar as vantagens e limitações destas metodologias ativas em relação as metodologias
tradicionais, quando aplicadas nos cursos de engenharia das universidades.
Por ultimo e não menos importante, é válido ressaltar que o Design Thinking é
também parte da gestão de muitas empresas na criação de produtos e serviços. Cursos de
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engenharia devem fazer uso dos processos acima citados neste artigo com o intuito de colocar
os alunos em confronto com problemas reais da sociedade balanceando o atendimento do
desejo, praticidade e viabilidade na solução de problemas. Assim, recomenda-se que desde o
primeiro ano de graduação, o aluno seja colocado frente ao publico alvo que necessita de
soluções para seus problemas cotidianos de forma que pratique a interdisciplinaridade e
trabalho coletivo para nortear a construção de protótipos que serão aplicados e testados com
os usuários finais.
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