reflexões e propostas sobre o "ensinar engenharia" para o século xxi
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REFLEXÕES E PROPOSTAS SOBRE
O "ENSINAR ENGENHARIA"
PARA O SÉCULO XXI
RENATO VAIRO BELHOT
Tese apresentada à Escola de Engenharia
de São Carlos, da Universidade de São
Paulo, como parte dos requisitos para
obtenção do título de Livre Docente.
São Carlos
1997
-ii-
Ao Ginkgo biloba
-iii-
AGRADECIMENTOS
À minha família, esposa, filhos e mãe, que manteve-se firme e estruturada
durante meus longos períodos de ausência, e que silenciosamente deram seu
apoio.
Aos amigos que participaram da realização deste trabalho, dando sua
indispensável e pessoal contribuição, em especial à Daisy, José Luiz, Luiz
Fernando e ao fiel escudeiro Antonio Carlos.
-iv-
S U M Á R I O
S U M Á R I O......................................................................................................................................... IV
LISTA DE FIGURAS E QUADROS............................................................................................. VI
RESUMO.....................................................................................................................................................IX
ABSTRACT.................................................................................................................................................X
1 - INTRODUÇÃO................................................................................................................................1
1.1 - Objetivo....................................................................................................................................... 4
2 - APRENDIZAGEM............................................................................................................................5
2.1 - Um Pouco de História ........................................................................................................ 5 2.2 - Principais Teorias .................................................................................................................... 8 2.3 - Estilos de Aprendizagem..................................................................................................11
3 - ENSINO..............................................................................................................................................14
3.1 - Planejamento do Ensino...................................................................................................17 3.1.1 - Definição dos Objetivos ..................................................................................19 3.1.2 - Seleção e Organização de Conteúdos de Ensino ............................21 3.1.3 - Os Meios Utilizados para o Processo de Ensino...............................22 3.1.4 - Avaliação do Aprendizado.............................................................................27
3.2 - Estilos de Ensino....................................................................................................................30
4 - O CICLO DE APRENDIZAGEM ........................................................................................33
5 - O ENSINO NA ENGENHARIA ..........................................................................................38
5.1 - O Ensino sob a Ótica da Solução de Problemas ..............................................39 5.2 - Conclusão Parcial No 1 .....................................................................................................42
6 - ENSINO E TECNOLOGIA.....................................................................................................45
6.1 - O Computador no Ciclo de Aprendizado...........................................................47 6.1.1 - Hipertexto e Multimídia...................................................................................50
6.2 - O Ensino Apoiado por Computador.......................................................................54 6.2.1 - Sistema Tutor sobre Sistemas Especialistas ..........................................55 6.2.2 - Outros Sistemas Tutores.................................................................................61
6.3 - Conclusão Parcial No 2 .....................................................................................................66
-v-
7 - OS NOVOS PARADIGMAS..................................................................................................69
7.1 - Ensino de Engenharia à Imagem da Manufatura ................................................71 7.2 - O Papel do Professor ........................................................................................................76 7.3 - Os Pilares de Sustentação...............................................................................................78 7.4 - Conclusão Parcial No 3 .....................................................................................................85
8 - A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA........................................................88
8.1 - Explorando Possibilidades ...............................................................................................90 8.1.1 - A Abordagem Prospectiva .............................................................................91 8.1.2 - A Abordagem Formativa.................................................................................93 8.1.3 - A Abordagem Prescritiva................................................................................96 8.1.4 - A Abordagem Construtiva.............................................................................98
8.2 - Alternativas de Ensino-Aprendizagem..................................................................101 8.2.1 - Jogos..........................................................................................................................101 8.2.2 - Aprendizagem Baseada em Problemas................................................105
9 - CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................................. 109
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................... 113
-vi-
LISTA DE FIGURAS E QUADROS
Figura 3.1 - Alternativas de Ordenação de Conteúdo, Considerando Hierarquia, Seqüência e Linearidade entre Conceitos (VAUGHAN, 1994). ......................................................................................................23
Figura 3.2 - O Ciclo do Planejamento de Ensino...................................................................28
Figura 4.1 - O Ciclo de Aprendizagem e a Identificação dos Estilos de Ensino e de Aprendizagem e dos Métodos de Ensino Apropriados a cada Quadrante (Adaptado de KURI & GIORGETTI, 1994).......................35
Figura 5.1 - A Formação do Engenheiro e as Relações do Processo de Transformação com o Mercado..............................................................................40
Figura 6.1 - O Ciclo de Aprendizagem - POCE - Um Processo Contínuo Caracterizado por Objetivos Distintos a Cada Etapa. ...............................49
Figura 6.2 - Exemplo de Hipertexto..............................................................................................52
Figura 6.3 - Caracterização de Hipertexto e Hipermídia a partir da Estrutura e Forma de Acesso ao Texto e Diferentes Mídias Incluídas. .................54
Figura 6.4 - Estrutura do Sistema Tutor (Clipper). ...............................................................59
Figura 6.5 - Tela Inicial do Sistema Especialista Implementado no Folio Views 3.0. ...........................................................................................................................60
Figura 6.6 - Tela Inicial do Sistema Especialista Implementado no ToolBook.......61
Figura 6.8 - Estrutura Geral do Software....................................................................................65
Figura 6.9 - Módulo M.R.P. II...............................................................................................................65
Figura 6.10 - Tela Inicial do Sistema sobre Ferramentas Gráficas. ...............................67
Figura 7.1 - Defasagem entre a Evolução do Conhecimento e dos Recursos Utilizados na Educação..................................................................................................69
Figura 7.2 - A Qualidade na Educação à Semelhança do Processo de Produção. ...........................................................................................................................74
Figura 7.3 - Distribuição do Conhecimento Gerando Padronização dos Indivíduos...............................................................................................................................75
Figura 7.4 - A Tecnologia Criando Acesso Direto ao Conhecimento......................77
Figura 7.4 - Identificação das Variáveis do Macro-Ambiente e de suas Relações de Influência, Gerando as Ações Internas Necessárias ao Equilíbrio do Sistema...............................................................................................85
-vii-
Figura 7.5 - Conhecimento Gerando Mudanças a partir de Novas Atitudes e Comportamentos.............................................................................................................86
Figura 8.1 - O Ciclo de Ensino e de Aprendizagem e as Estratégias Educacionais......................................................................................................................90
Figura 8.2 - Dimensões do Problema e suas Combinações, Resultando em Diferentes Graus de Dificuldade e de Objetivos. .........................................93
Figura 8.3 - Alternativas de Ensino Decorrentes da Combinação da Estruturação do Problema e do Nível Organizacional. .............................95
Figura 8.4 - Processo de Decisão Caracterizado pela Aplicação Sucessiva de Critérios para Seleção de Altermativas...............................................................96
Figura 8.5 - Elementos Envolvidos no Processo de Ensino e de Aprendizagem apoiado pelo Computador. ..................................................100
Figura 9.1 - Fatores que Determinam a Formação do Modelo Mental e sua Influência nas Ações Decorrentes. ......................................................................110
Quadro 2.1 — Características de Aprendizagem (Adaptado de KURI, 1993)......12
-viii-
Não existe um curso ruim,
existe um professor chato e despreparado!
As pessoas não resistem às mudanças,
resistem a serem mudadas!
-ix-
RESUMO
BELHOT, R.V. (1997). Reflexões e propostas sobre o "ensinar engenharia" para
o século XXI. São Carlos, 1997. 113p. Tese (Livre Docência). Escola de
Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.
Atualmente, as mudanças ocorrem em todos os níveis, social,
econômico, político e educacional, e passam a exigir diferentes respostas e
ações por parte das pessoas e das organizações. A formação em engenharia não
foge a essa regra. O modelo de ensino em massa, que prioriza o uso intensivo
dos recursos físicos e materiais, em breve cederá lugar a outro baseado em
outros valores. O processo de ensino-aprendizagem deverá sofrer profundas
alterações, para as quais, instituições, professores e estudantes deverão
preparar-se. Nesse contexto, e sob essas hipóteses, é discutida a questão do
ensino de engenharia à luz de critérios metodológicos, e proposto um
referencial teórico para o desenvolvimento de estratégias educacionais.
Palavras-chave: ensino de engenharia, paradigmas educacionais, ensino-
aprendizagem.
-x-
ABSTRACT
BELHOT, R.V. (1997). Reflexions and proposals about "engineering education"
to the XXI century. São Carlos, 1997. 113p. Tese (Livre Docência). Escola de
Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.
Nowadays, changes have been happening in all levels-social economical,
political and educational - and they require different answers and actions from
people and organizations. The engineering education is not an exception to this
rule. The mass education, which gives emphasis to the use of physical resources,
will soon give place to another method based on other values. The teaching-
learning process should suffer deep changes, which will require that institutions,
teachers and students prepare to face them. Considering these circunstances,
the question of engineering education is discussed regarding methodological
aspects and it is proposed a theoretical framework to the development of
educational strategies.
Keywords: engineering education, educational paradigms, teaching-learning.
INTRODUÇÃO
-1-
1 - INTRODUÇÃO
O mundo que emprega, produz e comercializa já não é mais o mesmo
de poucos anos atrás. Vivemos uma época de mudanças sociais e econômicas
como jamais foi presenciada em toda a história da humanidade. O que torna
esse fato interessante, além da mudança por si mesma, é que nós estamos
presenciando e fazendo as mudanças, isto é, somos os agentes das mudanças. E
nesse aspecto, a tecnologia está exercendo um papel primordial, talvez não
único, na maneira pela qual a educação e os negócios estão sendo realizados.
A tecnologia é o ponto central de uma revolução, que tem como aliados
a rede mundial, os softwares e os computadores. A tecnologia da informação e
da comunicação derrubaram, literalmente, as fronteiras entre países, criando
novas oportunidades de mercado e trazendo atrelada a si uma maior
concorrência. A concorrência que antes era local, regional ou estadual, agora já
é internacional. Um mesmo trabalho pode ser executado por pessoas
localizadas em diferentes países.
O ciclo de vida da tecnologia é outro fator importante nesse cenário.
Atualmente, o período de tempo em que a tecnologia retém o seu valor, está
cada vez menor e mais curto que o ciclo de formação profissional, como já é o
caso da educação em engenharia. Isto significa que novas tecnologias são
disponibilizadas numa velocidade tal que não conseguem ser adequadamente
absorvidas pela educação tradicional, o que pode se traduzir na colocação de
profissionais desatualizados no mercado de trabalho.
Outro fato interessante é que o emprego já não tem as mesmas
características. Nota-se que o setor secundário vem reduzindo dramaticamente
a quantidade de postos de trabalho oferecidos. Por outro lado, o setor terciário
e a economia informal ficaram encarregados de absorver essa mão-de-obra
INTRODUÇÃO
-2-
excedente. A automação que toma conta das empresas industriais, e que foi
parcialmente responsável pela redução da oferta de empregos, avança para o
setor de serviços. Para enfrentar esse cenário, o profissional terá de criar
oportunidades de trabalho e não simplesmente explorar as existentes. É a
valorização do perfil empreendedor.
A retomada do crescimento industrial enfatiza estruturas de produção e
decisão cada vez mais ágeis e mais flexíveis, em resposta à concorrência
internacional, que coloca seus produtos e serviços às vezes com qualidade
superior, outras vezes com preço inferior. As alianças começam a se fortificar.
Aquilo que é ensinado na escola é determinante para a sobrevivência do
profissional no mercado de trabalho e, nessa direção, deve haver um cuidado
na sua formação básica e ao mesmo tempo na sua formação dinâmica. É
necessário dar ao indivíduo a capacidade de se adaptar ao mercado, de criar as
oportunidades para sua sobrevivência, mediante a habilidade de planejar com
criatividade e flexibilidade, e não mais reproduzir soluções conhecidas.
Não podemos continuar ensinando unicamente o que nos foi ensinado e
do mesmo modo, pela simples constatação de que o “futuro” daqueles que
estão por ingressar no mercado de trabalho é diferente do “passado” daqueles
que já estão.
Essa conjuntura impõe uma reconsideração do papel da educação e da
questão da qualidade associada ao processo educacional. Uma mudança de
postura é necessária: a inclusão e discussão dos aspectos estratégicos ligados à
solução de um simples problema. É preciso mudar a ênfase do “como fazer”,
substituí-lo pelo “o que fazer”, que privilegia o planejamento.
A globalização da economia tornou o mercado muito mais competitivo.
As novas tecnologias de informação e comunicação afetam a natureza do
trabalho. Uma boa parcela dos trabalhos necessita de conhecimento
especializado, tanto no setor de manufatura quanto nos serviços. Outra parcela
exige respostas flexíveis, isto é, profissionais capazes de lidar com situações
novas a cada dia. Os empregos parecerão menos seguros. Formas alternativas
de contratação estarão disponíveis e serão usadas. A economia informal
INTRODUÇÃO
-3-
continuará a crescer. Não mais será possível depender de empregos oferecidos,
novas oportunidades terão de ser criadas.
Coletividade e participação estão substituindo a individualidade. Cada vez
mais será necessário estimular o trabalho em equipe, o emprego da tecnologia,
privilegiar a prestação de serviços e valorizar o ser humano.
Neste modelo e sob estas hipóteses, a atitude em sala de aula, com
relação a solução de problemas deve mudar. Não mais será essencial só
resolver o problema, mas também identificá-lo, priorizá-lo face aos demais,
analisar as alternativas de solução e suas prováveis conseqüências.
Respostas vêm sendo dadas a esses desafios. Apesar de ainda isoladas,
certas proposições começam a ser incorporadas no meio acadêmico e
empresarial, para redirecionar as questões de ensino e treinamento. O que
parece estar em jogo é a substituição da individualidade pelo coletivo, da
eficiência pela eficácia, da gestão operacional pela gestão estratégica, em busca
de produtividade, competitividade e sobrevivência a longo prazo.
A incorporação desses novos valores no campo da educação em
engenharia, no entanto, depende do estabelecimento de um referencial teórico
dentro do qual possam ser identificadas as necessidades, analisadas as diferentes
propostas e incorporadas as mudanças. Para tanto, ao longo deste trabalho,
serão apresentadas as bases das principais teorias da aprendizagem, os princípios
do planejamento do ensino, e sua contextualização no ensino de engenharia.
Esses aspectos, isoladamente, não seriam suficientes para explicar esse
complexo processo de ensino e de aprendizagem. Assim, também são
apresentadas idéias sobre os diferentes estilos - ou preferências - manifestados
por professores e alunos, bem como sobre o ciclo de aprendizagem que servirá
de base para o enquadramento das diferentes iniciativas envolvendo a
tecnologia e a pedagogia.
Finalmente, são apresentados as novas tendências, surgidas a partir dos
desenvolvimentos da tecnologia da informação e da comunicação, e as
propostas educacionais decorrentes da sua incorporação destes paradigmas no
ensino de engenharia.
INTRODUÇÃO
-4-
1.1 - Objetivo
Este trabalho tem por objetivo propor um referencial teórico, que
oriente a utilização das estratégias instrucionais existentes, assim como o
desenvolvimento de outras, novas, voltadas para o ensino em engenharia, a
partir de uma análise crítica da situação atual e das perspectivas futuras.
APRENDIZAGEM -5-
2 - APRENDIZAGEM
A aprendizagem tem se constituído em um dos principais objetos de
preocupação e reflexão e de pesquisa empírica de muitos cientistas e
pensadores ilustres. Apesar de ser possível datar com certa precisão os
primeiros escritos voltados à educação, pode se dizer que as idéias e as práticas
relativas aos processos de aprender e ensinar são tão antigos quanto o homem.
Conhecer um pouco da história, de sua cronologia e dos desenvolvimentos na
área de ensino, pode ser muito útil para que possa ser feita uma análise crítica
do momento atual que atravessamos, das nossas necessidades e das
perspectivas futuras em termos de educação em engenharia.
2.1 - Um Pouco de História
O texto apresentado a seguir foi extraído de PFROMM NETTO (1987),
por se tratar de uma obra de extrema pertinência e abrangência que se ajusta
ao propósito deste item, que é retratar as principais contribuições históricas,
sem a pretensão de se constituir em uma revisão bibliográfica exaustiva sobre o
assunto.
Na Grécia antiga, Sócrates, Platão, e Aristóteles figuraram entre os
pensadores que nos legaram considerações importantes sobre aprendizagem e
ensino. De acordo com Platão, a verdadeira aprendizagem começa com um
estado de perplexidade ou espanto, que impele a pessoa ao esforço de
elevação do conhecimento. Platão é o primeiro pensador a distinguir entre dois
tipos de associação de idéias: por similaridade e por contigüidade. Seu princípio
APRENDIZAGEM -6-
fundamental sobre aprendizagem humana está baseado na afirmação de que
cada um é responsável por sua própria aprendizagem.
Aristóteles argumenta pela importância do exercício na aprendizagem,
ao afirmar que este ajuda a recordar e conserva a memória por meio de uma
constante repetição mental. Propõe três tipos de associação de idéias: por
contigüidade, similaridade e contraste. Idéias ou experiências que ocorrem ao
mesmo tempo e no mesmo lugar associam-se por contigüidade; idéias
semelhantes associam-se por similaridade; e idéias diametralmente opostas
associam-se uma à outra por contraste.
Cícero e Quintiliano são apontados como sendo responsáveis pelos
escritos fundamentais sobre o ensino e a aprendizagem na antiga Roma. Cícero
destaca a importância das aptidões naturais, da meditação pessoal, da
originalidade, da necessidade de observação e reflexão e de uma sólida base de
cultura geral. Suas críticas dirigem-se contra o ensino e a aprendizagem
mecânicos.
Quintiliano advoga por um ensino vigoroso e rigoroso, pela
aprendizagem por meio de jogos. Os três fatores essenciais na educação, na sua
opinião são: as disposições naturais do estudante, o ensino e o exercício do
próprio aluno. Além disso, o mestre deve considerar o que é característico de
cada aluno e realizar o ensino de modo individualizado.
As numerosas contribuições sobre o ensino e a aprendizagem surgidas
no século quatorze são conhecidas como “medievais”. Santo Agostinho e Santo
Tomás de Aquino são os pensadores de maior projeção nesse período. Santo
Agostinho, além de propor que os mestres ensinem com calma e satisfação,
explica como esses devem agir em sala de aula, para não enfadar os aprendizes
com exposições aborrecidas. Indica as seis principais causas de aborrecimento e
os remédios: o ajustamento à linguagem e ao nível dos aprendizes; o entusiasmo
do mestre; os esforços deste para manter a atenção de quem aprende; o
recurso de utilizar perguntas para verificar se os alunos estão realmente
aprendendo; o estímulo à participação dos que tem algo a dizer ou a objetar; e
a manutenção de um clima feliz, bem humorado, durante o ensino.
APRENDIZAGEM -7-
De acordo com Santo Tomás de Aquino, o conhecimento pode ser
adquirido tanto a partir de um princípio interior, como no caso de quem
procura o conhecimento por meio de sua própria busca, quanto a partir de um
princípio exterior, como no caso de quem aprende por meio de instrução.
Como decorrência, aceita o fato de que o conhecimento pode ser obtido tanto
por meio do ensino, como através da descoberta, sendo esta última superior à
primeira.
Dando um salto para o século dezessete, surgem Comênio, Hobbes e
Locke. Comênio é o precursor do ensino audiovisual, fundador da didática e um
dos criadores da pedagogia moderna. Concebe um sistema escolar aberto a
todas as crianças, dos seis aos doze anos, para cultivar a inteligência, a
imaginação e a memória; a escola secundária, dos doze aos dezoito anos; e a
academia (ensino superior), dos 18 aos 25 anos, para os estudantes mais
dotados.
De acordo com ele, devemos aprender no tempo certo e na seqüência
certa. O ensino partirá dos fatos claros e práticos e levará o aprendiz a se
dedicar à atividade autônoma e auto-regulada, com previsão de horários para
revisões e práticas. Muitas das regras metódicas propostas por Comênio
guardam sua validade até os dias de hoje. A seguir, são apresentadas algumas
dessas regras, a título de exemplo;
• ensinar o que cumpre saber;
• ensinar as coisas tais como são, isto é, por suas causas;
• apresentar o conhecimento primeiro de modo geral e depois por partes;
• ensinar as coisas sucessivamente, uma por vez;
• o que se deve fazer, aprende-se fazendo;
• é melhor ensinar com exemplos do que com preceitos;
• deve haver sempre forma e norma determinadas para o que fazer;
• fazer da melhor forma.
APRENDIZAGEM -8-
Para Hobbes, pai do empirismo, a única fonte de conhecimento
encontra-se na experiência, e a aprendizagem é governada pelo
estabelecimento de associações. Acentua o papel das sensações como fonte das
idéias, estabelece a relação entre as várias espécies de estados mentais e os
processos fisiológicos.
Já para Locke, todo conhecimento é obtido através de experiências
sensoriais. Foi o primeiro a utilizar a expressão “associação de idéias”. As idéias
surgem em nosso pensamento em virtude de ligações naturais ou racionais, mas
duas idéias podem tornar-se associadas por contigüidade, quando não existe
uma ligação natural. Hábitos, defeitos e idéias erradas são, assim, desenvolvidas
nas pessoas. As idéias de fantasmas, na realidade, não têm mais a ver com a
escuridão que com a luz. Mas se essas idéias se desenvolverem juntas uma
pessoa, talvez nunca seja capaz de separá-las enquanto viver. As concepções de
Locke favoreceram a aceitação do ponto de vista de que a aprendizagem e a
memória dependem da associação de idéias.
2.2 - Principais Teorias
Existem várias maneiras de se classificar as teorias da aprendizagem, seja
pela distinção filosófica entre empirismo e racionalismo, ou pela separação entre
teorias estímulo-resposta (ou comportamentais) e teorias cognitivas.
As teorias empiristas recorrem à associação de idéias ou eventos para
explicar a aprendizagem e realçam a importância das experiências sensoriais. A
oposição denominada racionalista, destaca mais os problemas de organização,
compreensão, interpretação e significado do que é aprendido.
As três principais diferenças entre as teorias estímulo-resposta e
cognitivas, segundo PFROMM NETTO (1987), são:
1. De um modo geral, as abordagens cognitivistas valorizam os processos
cerebrais, ou centrais, como integradores das seqüências de comportamento
e organizadores da experiência, ao passo que as teorias estímulo-resposta
APRENDIZAGEM -9-
limitam-se a inferir o funcionamento de processos periféricos, sob a forma de
seqüência de movimentos ou respostas.
2. Segundo as teorias cognitivas, a aprendizagem consiste fundamentalmente da
aquisição de conhecimentos factuais, ou mudanças de estruturas cognitivas.
Para as teorias estímulo-resposta aprender é essencialmente adquirir hábitos,
é exibir seqüências fluentes de respostas.
3. Diante de um problema novo, conforme as teorias cognitivas, o organismo
recorre à reestruturação do problema, ao estabelecimento de relações
significativas entre o novo problema e problemas semelhantes resolvidos
anteriormente. As teorias estímulo-resposta optam por uma explicação do
tipo tentativa e erro, de respostas ao acaso, até que uma delas resolva o
problema.
Não é propósito deste trabalho explorar as teorias de aprendizagem em
todos os seus detalhes e controvérsias, mas tão simplesmente mostrar o esforço
dos pensadores e cientistas em desenvolver mecanismos capazes de facilitar a
aprendizagem, para uma posterior reflexão e aplicação no ensino de
engenharia. Nesse sentido, somente algumas propostas serão apresentadas.
Segundo o mesmo autor, deve-se a Edward L. Thorndike uma das mais
influentes e populares teorias de aprendizagem, segundo o modelo
associacionista de estímulo-resposta, conhecida como conexionismo. Afirma
que um hábito é adquirido por tentativa e erro, de modo que uma resposta
apropriada se torna gradualmente associada a um estímulo particular. Thorndike
propôs três leis ou princípios gerais de aprendizagem: a lei da prontidão diz que
uma impressão sensorial se associa a um impulso para agir, e quando existe uma
tendência para ação, executá-la causa satisfação; de acordo com a lei do
exercício, as associações são fortalecidas com a prática ou repetição; e a lei do
efeito afirma que uma associação é fortalecida ou enfraquecida em virtude de
suas conseqüências (recompensa e punição).
A contribuição de Edwin R. Guthrie teve como ponto de partida o
condicionamento, a partir do pressuposto que “se você faz alguma coisa numa
APRENDIZAGEM -10-
determinada situação, você tenderá a fazer a mesma coisa quando estiver na
mesma situação”. Guthrie preocupou-se com os métodos mais eficazes para
eliminar maus hábitos. Para tanto, começar descobrindo quais são os estímulos
que evocam o mau hábito e, a seguir, encontrar um modo de dar uma resposta
diferente aos mesmos estímulos.
Ainda segundo PFROMM NETTO (1987), interessado pelas diferenças
entre o comportamento operante e o comportamento respondente, Burrhus
Frederick Skinner concluiu que o primeiro é emitido pelo organismo e opera -
ou tem efeito - no ambiente, enquanto que o comportamento respondente
manifesta-se por mudanças de estimulação no ambiente. A dilatação e
contração das pupilas em resposta às mudanças de iluminação, ou a salivação
ante a um prato saboroso são exemplos de comportamento respondente. Já o
comportamento operante é responsável pela execução de uma tarefa ou
atividade, como resolver um problema, escrever um artigo, etc. A partir da
crença de que a maioria dos comportamentos humanos era operante, Skinner
acabou influenciando os pensadores deste século, a tal ponto que, para muitos,
aprendizagem e condicionamento operante são praticamente sinônimos.
As teorias cognitivistas passaram a ter maior importância a partir de uma
concepção de aprendizagem humana mais voltada para os processos de
codificar, armazenar e recuperar informações, aberta a indagações estratégicas,
tomada de decisão e solução de problemas. É uma concepção de aprendizagem
onde o ser humano é um organismo que age sobre o ambiente e o monitora
continuamente em busca de informação. Não mais um organismo passivo que
reage.
A aprendizagem passou, dessa forma, a ser encarada como um processo
de modificação e combinação de estruturas cognitivas, e a informação ganhou o
status de matéria-prima da aprendizagem.
Entre as principais contribuições merece destaque a teoria proposta por
David P. Ausubel, conhecida como teoria da assimilação. Entre tantas
contribuições, uma é diretamente interessante: a importância do uso de
organizadores prévios para facilitar a aprendizagem: resumir os pontos principais
APRENDIZAGEM -11-
de um tópico, preparar as listas de objetivos a serem atingidos durante a
aprendizagem e a antecipar-se aos pontos importantes.
2.3 - Estilos de Aprendizagem
A partir dos resultados teóricos e práticos obtidos na psicologia, os
cientistas da educação começaram a pesquisar quais fatores levavam os alunos a
despertarem maior ou menor interesse por um assunto ou disciplina.
As pessoas percebem e processam as novas informações de formas
variadas. Alguns percebem a informação pelos canais sensoriais (sentir), outros a
percebem de um modo mais objetivo, ponderando e raciocinando sobre as
novas experiências (pensar). O processamento da informação pode se dar
através da observação reflexiva (observar), ou por meio de um envolvimento
pessoal e ativo (fazer).
Dentro dessas quatro dimensões, surgem os diferentes estilos de
aprendizagem, em outras palavras, as características que definem o perfil dos
alunos em termos de sua motivação. Essas informações sobre os estilos são
muito importantes para o processo de ensino e de aprendizagem, na medida
em que auxilia os alunos na compreensão das suas preferências , e dá suporte
ao professor no estabelecimento de estratégias de ensino adequadas e
motivadoras para a aprendizagem.
No Quadro 1 estão sintetizadas as principais características de cada estilo
de aprendizagem e os elementos que as originam. Maiores detalhes podem ser
obtidos em STICE (1987). A cada estilo também está associada uma pergunta
preferencial, assinalada em negrito. Ela é um indicativo do estilo do aluno.
APRENDIZAGEM -12-
Quadro 2.1 — Características de Aprendizagem (Adaptado de KURI, 1993).
PROCESSAR OBSERVAR FAZER
PERCEBER
Observação objetiva e cuidadosa.
Confiança nas opiniões pessoais.
Vários pontos de vista Ponderação.
Envolvimento direto. Resultados práticos. Situações reais.
S E N T I R
Adaptação ao meio. Estímulos ambientais. Relacionamento interpessoal. Valores pessoais importantes.
• Integram valores
pessoais e experiências.• Criativos e inovadores,
dão valor ao que aprendem.
POR QUE?
• Integram teoria e
prática. • Gostam de resolver
problemas e das soluções ótimas.
COMO?
P E N S A R
Organização lógica. Valores pessoais secundários. Compreensão intelectual.
• Apreciam a teoria. • Trabalham os detalhes.• Assimilam novas idéias.• Conceitualizadores.
O QUE?
• Aprendem sozinhos. • Independentes, são
líderes naturais. • Ativos e criativos.
E - SE?
De acordo com FELDER & SILVERMAN (1980), o estilo de
aprendizagem de um estudante pode ser entendido, em grande parte, a partir
das respostas a cinco questões básicas:
1) Que tipo de informação é percebida preferencialmente pelo estudante:
Sensorial (externa) - imagens, sons, sensações físicas; ou
Intuitiva (interna) - possibilidades, intuição, dicas.
2) Através de qual canal sensorial a informação externa é recebida mais
eficientemente:
Visual - diagramas, gráficos, desenhos; ou
Auditivo - palavras e sons.
3) Com qual organização da informação o estudante sente-se mais confortável:
Indutiva - fatos e observações são dados e princípios são inferidos; ou
Dedutiva - princípios são apresentados e as conseqüências são deduzidas.
APRENDIZAGEM -13-
4) Como o estudante prefere processar a informação:
Ativamente - através do envolvimento direto em atividades físicas ou em
discussões; ou
Reflexivamente - de um modo mais introspectivo.
5) Como o estudante estrutura a informação:
Linearmente — utilizando-se de uma seqüência de passos; ou
Não-Linearmente - globalmente, por meio de mapas mentais e elos de
ligação.
Os estilos de aprendizagem refletem um perfil psicológico definido,
valores pessoais e estímulos motivadores que se manifestam durante o processo
educacional. É preciso fazer uso dessa informação para melhor compreender os
estudantes e suas necessidades específicas. Ignorar significa deixar o processo
por conta do acaso, sem uma direção pré-estabelecida. Além disso, as atividades
inerentes ao ensino podem ser planejadas em função desse conhecimento.
ENSINO -14-
3 - ENSINO
Os processos de ensino e de aprendizagem envolvem com igual
intensidade alunos e professores. No entanto, cada parte olha o processo do
seu ponto de vista. Ao aluno cabe aprender, mas ao professor, ensinar é apenas
uma de suas múltiplas responsabilidades.
O fenômeno educacional é multifacetado, devido à influência de fatores
sociais, técnicos, culturais, políticos e humanos. Daí, a dificuldade do ensino em
trabalhar com essa diversidade de elementos e, ainda, garantir o aprendizado.
O sistema educacional ainda é fortemente dependente do professor e
da sala de aula, das técnicas de ensino e dos recursos instrucionais. Por essa
razão, é interessante conhecer os aspectos metodológicos do ensino, desde os
preceitos filosóficos, até as técnicas que dão sustentação aos métodos. A
filosofia do ensino nasce na mente das pessoas e desconhece as limitações de
ordem teórica. O professor, em princípio, é aquele que tem uma formação
técnica ou tecnológica sobre o assunto. A idéia dominante é a transmissão de
conhecimentos estabelecidos, a partir da relativa estabilidade da tecnologia.
Nesse processo, a aprendizagem é decorrente das atividades de ensino.
Ensinar, portanto, passa a exigir a utilização de princípios que possam amparar,
dirigir e controlar todas as decisões relacionadas com a atividade de ensino. É
nesse sentido que se justifica a discussão dos aspectos metodológicos do ensino.
Segundo KURI (1993), três abordagens estão explícita ou implicitamente
presentes nas metodologias empregadas no ensino de engenharia, que é ponto
central deste trabalho. São elas: a abordagem tradicional, a comportamentalista
e a cognitivista. O professor se utiliza de uma ou mais destas três abordagens,
consciente ou inconscientemente, e essa escolha está associada ao seu estilo de
ensino, aspecto que será discutido mais a frente. Por uma questão de
ENSINO -15-
preferência e sem distorcer as idéias originais da autora citada, o termo
abordagem será substituído por modelos.
Modelo Tradicional
Este modelo é o que melhor representa o ensino tradicional. Evidencia o
caráter cumulativo do conhecimento humano adquirido pelo indivíduo, e a
confrontação com estruturas prontas e aprovadas ao longo do tempo. A
principal característica é a ênfase atribuída ao papel do professor, que é o
responsável pela transmissão do conhecimento. O professor é o especialista,
normalmente um formador de opiniões, intolerante a idéias divergentes das
suas. A metodologia correspondente está baseada na aula expositiva. O
atendimento individual é problemático, em função do número de alunos em
sala de aula, assim como é difícil ao professor saber qual aluno precisa de sua
ajuda, já que só ele praticamente fala. Desse modo, há uma tendência à
padronização de tratar todos da mesma forma, enfim, todos deverão adquirir
os mesmos conhecimentos. Apesar dessa limitação, sua aplicação é útil na
apresentação de um assunto novo, para despertar interesse sobre uma temática
específica, para apresentar conceitos e princípios fundamentais, para sintetizar
ou concluir, apresentar um trabalho pessoal, ou quando as fontes de informação
forem de difícil acesso aos estudantes.
ENSINO -16-
Modelo Comportamentalista
Neste modelo, a ênfase é dada a organização racional do processo de
ensino e de aprendizagem, privilegiando a modelagem do comportamento
humano. Fica clara sua orientação empirista, uma vez que o conhecimento
resulta diretamente da experiência (fazendo é que se aprende). A programação
do ensino tem como propósito a individualização do processo de ensino. Aqui
os objetivos comportamentais assumem um papel decisivo, pois só após a
determinação do comportamento final esperado do estudante, é que serão
programadas as etapas do processo, e as condições de contorno necessárias
para que o objetivo seja atingido. Segundo esse modelo, não há um padrão de
instrução, o professor pode se utilizar de uma ampla gama de estratégias de
ensino, a ênfase está no ensino individualizado. Destaca-se a instrução
programada, onde o programa de estudos é logicamente seqüenciado.
ENSINO -17-
Modelo Cognitivista
Enfatiza como os indivíduos obtém conhecimento e como eles se
utilizam desse conhecimento para tomar decisões. A base desse modelo está
em entender como os estudantes lidam com os estímulos ambientais, organizam
os dados e resolvem problemas. Em decorrência, o ensino não consistirá na
transmissão de informações, demonstrações e modelos, mas sim na pesquisa, na
investigação, na solução de problemas pelo próprio aluno, mesmo que ele
tenha de realizar todas as tentativas e erros inerentes ás atividades reais. Neste
caso, o ensino está apoiado no processo e não no produto da aprendizagem,
como nos modelos anteriores. Ao professor cabe evitar a rotina, as respostas
padronizadas, a formação de hábitos. Os métodos de ensino recomendados
são: o seminário, o estudo de caso, projetos e a solução de problemas, de
preferência os abertos.
3.1 - Planejamento do Ensino
O planejamento do ensino envolve a definição de todas as atividades a
serem desenvolvidas pelo professor e seus alunos, bem como a definição dos
recursos necessários para atingir objetivos propostos, e tornar a relação ensino-
aprendizagem eficiente e eficaz.
Para realizar um bom planejamento do ensino é preciso ter, em primeiro
lugar, conhecimento da realidade onde será implementado, levando-se em
ENSINO -18-
conta as necessidades e expectativas dos diversos clientes, da sociedade em
geral, dos recursos humanos envolvidos e dos materiais e tempo disponíveis.
Segundo PFROMM NETTO (1987), as etapas fundamentais do
planejamento do ensino compreendem:
1. a especificação de competências, resultados ou objetivos que deverão ser
alcançados pelo estudante;
2. a especificação de critérios, provas e outros meios para verificar se o aluno
adquiriu as competências desejadas, os conhecimentos ou habilidades que o
ensino tem em vista; e
3. a especificação das condições que serão observadas durante o ensino, que
envolve:
a) análise da estrutura do conhecimento, seus conceitos e cadeias críticas;
b) determinação da seqüência de ensino mais adequada;
c) seleção dos materiais, equipamentos e procedimentos de aprendizagem-
ensino; e
d) revisões do plano, antes e depois de sua utilização.
Para MARTINS (1993), o planejamento do ensino, chamado de plano de
curso, deve necessariamente preestabelecer:
• os objetivos a serem atingidos;
• os conteúdos a serem transmitidos;
• as atividades docentes e discentes;
• as atividades extra-classe;
• os materiais didáticos; e
• a avaliação.
Para KURI e GIORGETTI (1994), o planejamento do ensino é um
processo de tomada de decisões, e implica em responder às seguintes
questões:
♦ Para que ensinar? → Objetivos de aprendizagem
ENSINO -19-
♦ O que ensinar? → Conteúdos programáticos
♦ Como ensinar? → Estratégias de ensino-aprendizagem
♦ Como avaliar o ensino? → Sistemas de avaliação
As perguntas colocadas pelos autores sintetizam de uma forma direta,
simples e objetiva os aspectos básicos do planejamento do ensino. Em função
dos tempos modernos uma outra pergunta poderia ser acrescida à lista
apresentada:
♦ Por que ensinar? → Consciência e engajamento no processo
Importante é ser professor e não estar professor, ter pleno
conhecimento do papel na sociedade, sua importância no contexto macro e
micro do processo educacional. Nesse sentido é preciso valorizar a função do
professor, dar as condições necessárias para que ele possa atuar no ambiente
atual. Ser professor significa tratar a docência com profissionalismo, utilizando-se
de todo o conhecimento técnico, filosófico e pedagógico que esteja a
disposição, e não como um “bico” para garantir sobrevivência.
Nesse sentido, os itens seguintes procuram detalhar as principais etapas
do processo de planejamento do ensino, quais sejam, os objetivos, o conteúdo,
os meios de ensino, os recursos instrucionais e a avaliação do aprendizado.
3.1.1 - Definição dos Objetivos
O primeiro passo na elaboração do planejamento do ensino é a
determinação dos objetivos de aprendizagem. Isto significa, especificar aquilo
que se espera que o aluno aprenda e não o que o professor está pretendendo
ensinar. As definições apresentadas a seguir confirmam essa afirmação:
“Os objetivos educacionais são formulações explícitas das mudanças que,
se espera, ocorram nos alunos mediante o processo educacional; isto é, dos
ENSINO -20-
modos como os alunos modificam seu pensamento, seus sentimentos e suas
ações” (BLOOM, 1983).
“A especificação de competência procura responder à seguinte pergunta:
o que o aprendiz deve fazer ou dizer, para que fique demonstrado que atingiu
o objetivo visado pelo ensino” (PFROMM NETTO, 1987).
“Os objetivos de aprendizagem definem o que é esperado dos alunos
como resultado do ensino”. (KURI & GIORGETTI, 1994)
Por trás de cada objetivo sempre há uma intenção daquilo que se espera
alcançar. Uma das decisões estratégicas que o ensino exige é a que se refere à
determinação dos objetivos de aprendizagem, uma vez que serve de base para
as demais decisões que se sucedem. Alguns critérios podem ser utilizados para
auxiliar no processo de entendimento e estabelecimento dos objetivos que se
pretendem alcançar:
Gerais - o que se espera da disciplina como um todo, qual sua relação com as
disciplinas anteriores e posteriores (parte integrante de um currículo).
Específicos - mais simples e de prazo mais curto, são aquelas metas que, se
atingidas, levarão ao objetivo geral. Definem produtos observáveis
a cada etapa do assunto.
Cognitivos - referem-se aos conhecimentos, capacidades e habilidades
intelectuais que o aprendiz deve demonstrar.
Desempenho - ligado às habilidades motoras, requer o fazer alguma coisa, ao
invés de simplesmente saber alguma coisa. Enfatiza uma ação
observável.
Afetivos - são relativos aos sentimentos, valores e emoções expressos por
atitudes.
De acordo com PFROMM NETTO (1987), não existe ensino digno
deste nome se o professor não souber claramente o que o aluno deve
ENSINO -21-
aprender e por que? A especificação do objetivo supõe familiaridade com a
matéria, seu conteúdo específico, sua estrutura interna, a natureza particular dos
conhecimentos que abrange e as maneiras pelas quais esses conhecimentos são
elaborados.
Os objetivos devem ser observáveis e mensuráveis, formulados de forma
a haver coerência entre os objetivos gerais e específicos. Neste particular, vários
modelos podem ser encontrados na literatura, que discutem maneiras práticas
para estabelecer objetivos e sua relação com as demais etapas do planejamento
do ensino. Um aspecto comum aos autores é a preocupação com a
verbalização dos objetivos, entendida como a afirmação por escrito. Como o
objetivo deve conter o que se espera que o aluno aprenda, e não o que o
professor vai ensinar (descrição dos tópicos do programa da disciplina), os
verbos a serem utilizados nessa descrição devem refletir uma ação e de
preferência que seja mensurável.
Além disso, os autores também chamam a atenção para que sejam
explicitadas as condições dentro das quais se dará o aprendizado.
3.1.2 - Seleção e Organização de Conteúdos de Ensino
Definidos os objetivos da aprendizagem, o próximo passo é estabelecer
a matéria que será trabalhada com os alunos. As principais decisões referem-se
à seleção do conteúdo programático, e a seqüência em que os tópicos serão
apresentados.
Normalmente, o professor utiliza sua experiência e conhecimento sobre
o assunto para ajudá-lo na tarefa de escolha do conteúdo, além de contar com
as restrições de caráter legal, regional e institucional (currículo mínimo, domínio
tecnológico, necessidades locais, etc.). No entanto, segundo MARTINS (1993), a
seleção do conteúdo pode ser feita a partir da:
• estrutura da matéria de ensino - a visão global e integrada da matéria de
ensino, pode orientar o professor na seleção dos conteúdos adequados.
ENSINO -22-
• condições psicológicas dos alunos - o nível de desenvolvimento, os
conhecimentos, a capacidade dos alunos, seu modo de pensar e as
habilidades que devem ser desenvolvidas como decorrência do conteúdo.
• realidade sócio-econômica-cultural - os conteúdos de ensino devem
atender às exigências do mercado e às necessidades profissionais, em
resumo às expectativas e desejos dos diversos clientes envolvidos no
processo de ensino-aprendizagem.
Uma vez selecionado, o conteúdo deve ser organizado de modo a
permitir o seu entendimento e assimilação. Isto quer dizer que não basta
selecionar bem o material, é necessário definir a seqüência (ordem) em que
será apresentado. O conteúdo apresentado em uma seqüência bem planejada
torna o ensino mais produtivo e a aprendizagem mais efetiva. A decisão com
que todo professor se depara nesta etapa, é decidir por onde começar o
assunto, qual conceito é pré-requisito para o entendimento do próximo, com
que profundidade tratar cada um. Uma regra bem geral é partir dos conceitos
mais gerais para os mais específicos (dependentes).
MARTINS (1993) coloca que a organização seqüencial compreende duas
formas de ordenação: vertical e horizontal. Na ordenação vertical, o assunto é
apresentado segundo níveis de complexidade, do mais complexo para o mais
simples. Na ordenação horizontal, os assuntos são relacionados entre si.
Utilizando-se das estruturas de representação em hipertexto, pode-se
dar uma idéia esquemática do que seja a ordenação do conteúdo, conforme
Figura 3.1.
3.1.3 - Os Meios Utilizados para o Processo de Ensino
Uma vez estabelecido o objetivo, selecionado e organizado o conteúdo,
o próximo passo do planejamento de ensino é determinar os meios que serão
utilizados para transmitir esse conhecimento. Decorre dessa afirmação, a
ENSINO -23-
completa dependência dos métodos e técnicas de ensino em relação às duas
etapas anteriores.
Hierárquica conceito hierárquico superior
conceitos intermediários
conceitos específicos
Não-Linear
Composta
Linear
Figura 3.1 - Alternativas de Ordenação de Conteúdo, Considerando Hierarquia, Seqüência e Linearidade entre Conceitos (VAUGHAN, 1994).
ENSINO -24-
Cada técnica de ensino tem suas características particulares e aplicações
recomendadas a determinados contextos, para atingir objetivos específicos.
Assim, o conhecimento desses elementos intrínsecos a essas técnicas,
seguramente enriquece o processo de ensino e de aprendizagem.
Os meios de ensino constituem-se nas formas de organização das
condições externas à aprendizagem, a fim de conseguir as mudanças nos
comportamentos dos alunos. Alguns professores limitam a sua atividade de
ensino ao empregarem unicamente a aula expositiva. Muitas outras alternativas
estão disponíveis na literatura especializada. Em essência, o método traduz uma
decisão feita pelo professor, com relação ao instrumento que será utilizado para
atingir os objetivos. Essa decisão pode ser consciente ou simplesmente traduzir
a falta de opções ou de conhecimento do professor. A título de informação,
são fornecidos os principais métodos de ensino, segundo MARTINS (1993) e
KURI & GIORGETTI (1994):
Método Expositivo - Sem sombra de dúvida a aula expositiva é uma das
modalidades de ensino mais utilizadas nos meios
educacionais, e ao mesmo tempo também a mais
criticada. As críticas, na maioria das vezes, são originadas
pelo mau uso da técnica, em condições adversas. Talvez, a
crítica devesse ser repartida com o professor, com sua
didática. As restrições da aula expositiva estão ligadas à
baixa participação dos alunos, do papel central exercido
pelo professor, da convergência das idéias, entre outras.
Decorre do modelo de ensino tradicional anteriormente
exposto, e tem relação direta com um dos estilos de
aprendizagem.
Ensino Individualizado - Envolve um conjunto de técnicas que permitem ao
aluno acompanhar o programa no seu próprio ritmo e
selecionar atividades alternativas que o ajudem a atingir
seus objetivos de aprendizagem. As principais técnicas
ENSINO -25-
incluem a instrução programada, as aulas práticas e de
laboratório, o ensino apoiado por computador, etc.
Método de Projetos - Envolvem a investigação e a solução de problemas,
preferencialmente vinculados a problemas do mundo
real, nos quais os alunos tomam contato com o
conteúdo da disciplina, individualmente ou em grupo. É
integrador, na medida em que possibilita o
relacionamento de diversas disciplinas e o
desenvolvimento pessoal, favorece a organização do
processo decisório (sistematização) e ajuda a avaliar
conseqüências.
Seminários - Trata-se de um estudo intensivo de um tema, em reuniões, para
um pequeno grupo de pessoas, sob a orientação do professor ou
de um especialista na matéria. É um método que favorece a
aprendizagem pela descoberta e as idéias divergentes. A escolha
do tema, assim como a programação das atividades são de
fundamental importância. O trabalho em grupo pode ser
favorecido.
Estudo de Caso - Além de descrever uma situação real, o estudo de caso
familiariza os alunos com princípios e técnicas de ordem
administrativa e gerencial, mostra as situações problemáticas
do mundo dos negócios, fortalece o processo decisório sob
condições de incerteza e desenvolve as habilidades de
identificação e análise de problemas.
Método do Trabalho em Grupo - Está fundamentado na dinâmica de grupo. Dá
oportunidade de colaboração mútua, fornece
liberdade de expressão e de montagem dos
grupos, e autonomia na execução dos
trabalhos. Devem ser estabelecidas regras e
uma estrutura de funcionamento.
ENSINO -26-
Método Interrogativo - Utiliza-se de um diálogo livre, espontâneo, que surge
naturalmente a partir do interesse por determinado
assunto, que pode ter sido provocado pelo professor,
ou estimulado pelos alunos.
3.1.3.1 - Recursos Instrucionais
A discussão do “como ensinar” não pode ser feita sem a consideração
explícita dos veículos utilizados para disseminar o conhecimento. Tais veículos
são chamados de recursos instrucionais ou complemento dos meios de ensino.
Eles envolvem todos os recursos físicos e materiais empregados no
processo de ensino e de aprendizagem, e que têm por finalidade tornar mais
eficaz a transmissão de informações de uma pessoa para outra, direta ou
indiretamente. Podem ser relacionados os recursos visuais, auditivos,
audiovisuais e tecnológicos, como, por exemplo, a entrevista, o experimento em
laboratório, a explicação, a discussão, o quadro-negro, o giz, o videocassete, a
televisão, as transparências, os diapositivos e o computador.
Cada recurso é indicado para determinados casos e sob condições
específicas. Conseqüentemente, não existe um recurso que seja superior aos
demais, aplicável a qualquer finalidade e para qualquer aluno. Segundo
PFROMM NETTO (1987), nos últimos cinqüenta anos, acumularam-se
evidências de que a qualidade da aprendizagem e do ensino depende da
utilização adequada de recursos instrucionais variados.
No modelo tradicional, o método mais utilizado é o expositivo, e o
recurso instrucional preferido é o quadro-negro e o giz. Alternativamente, são
usadas transparências. Os outros meios ainda são pouco utilizados, talvez por
falta de informação, experiência ou mesmo vontade de mudar.
Neste ponto já pode ser percebido que os processos de ensino e de
aprendizagem devem ser planejados, e que o sucesso ou fracasso está em
ENSINO -27-
nossas mãos. Esta afirmação lembra a fábula de um jovem que queria colocar o
sábio da aldeia em descrédito.
Certo dia, procurou o sábio com um pássaro encoberto por suas mãos,
e perguntou:
- “Sábio, o pássaro que está nas minhas mãos está vivo ou morto?”.
- Claro que se o sábio respondesse vivo, bastaria apertar as mãos e
tirar-lhe a vida. Se a resposta fosse, por outro lado, morto, bastaria
libertá-lo para que voasse. A o que o sábio respondeu:
- “Jovem, a resposta está em suas mãos”.
O uso de cada um desses meios de ensino pressupõe um conhecimento
prévio de suas vantagens e limitações. Tome-se, por exemplo, o uso de
transparências que pode se tornar muito cansativo e dispersivo se utilizado por
longos períodos de tempo. A elaboração de uma transparência exige o
atendimento de certos pré-requisitos: não deve estar carregada (muito texto),
as letras utilizadas devem permitir fácil leitura, deve conter somente um roteiro
para o professor, para ser completado com comentários. Transparências
carregadas estimulam professor e alunos à leitura simultânea. Pouco texto é lido
rapidamente e a atenção volta rapidamente ao professor, para suas
considerações.
Além disso, é oportuno relembrar que os recursos instrucionais devem
ser usados em sintonia com os métodos de ensino, para que esse conjunto
facilite a recepção e o processamento das informações e, conseqüentemente,
sejam atingidos os objetivos de aprendizagem.
3.1.4 - Avaliação do Aprendizado
Como se pode perceber, a atividade de ensinar e de aprender envolvem
processos mentais complexos, segundo os quais o aluno seleciona, codifica,
armazena, transforma, recupera e usa as informações de modo extremamente
ENSINO -28-
pessoal, individual. Nessa linha, PFROMM NETTO (1987) defende que a
avaliação deve envolver a compreensão de como cada aluno emprega seus
esquemas e estratégias cognitivas, suas capacidades, suas aptidões e interesses,
seu estilo de aprendizado, durante o processo de ensino.
A avaliação procura medir se os objetivos de aprendizagem foram
alcançados e em que grau. Nesse sentido, ela fecha o ciclo do planejamento do
ensino, conforme Figura 3.2.
Figura 3.2 - O Ciclo do Planejamento de Ensino.
Avaliar significa também dispor de mecanismos que determinem até que
ponto o aluno fez aquilo que dele se esperava, são os sistemas de avaliação. A
avaliação, portanto, deve ser encarada como um indicador de deficiências que
devem ser superadas com o auxílio do professor, e não como o ponto final do
processo ensino-aprendizagem. Como conseqüência, e na medida do possível, a
avaliação deve ser feita durante o processo, e não somente ao seu final .
De acordo com MARTINS (1993) a avaliação tem três papéis
fundamentais:
Objetivos daAprendizagem
Seleção e Organizaçãodo
Conteúdo
Avaliação
Meios deEnsino
ENSINO -29-
1. Papel prognóstico - detectar as qualidades intelectuais e as características do
aluno, e o nível de conhecimentos necessários e suficientes para uma nova
aprendizagem.
2. Papel de apreciação - avaliar o progresso do aluno e determinar sua posição
relativa na classe e em outras turmas.
3. Papel diagnóstico - procurar as falhas ocorridas no processo.
Na opinião de BLOOM (1983), os sistemas de avaliação, decorrentes
desses papéis, são classificados em três categorias: diagnóstica, formativa e
somativa. A avaliação diagnóstica consiste na descoberta de variáveis que
estejam produzindo deficiências na aprendizagem, no decorrer do ensino. Na
avaliação formativa, o curso ou a matéria devem ser divididos em segmentos e
para cada um deles estabelecida uma meta a ser alcançada. A avaliação somativa
é aquela feita ao final do processo, e tem por objetivo medir o grau em que os
objetivos foram alcançados durante o curso. Os resultados são expressos em
notas ou conceitos. É utilizada também para classificar os alunos.
Segundo MARTINS (1993), para que a avaliação se processe de maneira
efetiva, é conveniente que se tenha em mente o seguinte:
i) determinar o que vai ser avaliado, ou seja, definir objetivos que possam ser
observáveis e mensuráveis. É preciso que o professor indique clara e
explicitamente o que será avaliado;
ii) estabelecer os critérios e as condições para a avaliação, isto é indicadores
quantitativos de comparação e as situações dentro das quais espera-se que o
processo seja realizado;
iii) selecionar os procedimentos e instrumentos de avaliação, considerando os
objetivos estabelecidos; e
iv) estabelecer uma forma de quantificar os resultados.
O ensino sem a consideração explicita desses elementos, na opinião de
PFROMM NETTO (1987) é uma caricatura de ensino, e o ensino obcecado
por provas e exames, centrado na avaliação, dificilmente pode merecer o nome
de ensino.
ENSINO -30-
3.2 - Estilos de Ensino
A toda essa contextualização junte-se o fato de que não só os alunos
têm suas preferências de aprendizagem. O professor também manifesta
durante o processo de ensino suas preferências. Esses estilos representam as
preferências pela forma de ensinar, e podem refletir a experiência profissional,
os conhecimentos ou simplesmente ser uma manifestação natural.
Ao se trazer esse assunto à discussão, pretende-se mostrar que todo
professor manifesta seu estilo durante as atividades de ensino, e que esse estilo
pode não ser compatível com a disciplina que está sendo ministrada, ou com as
decisões tomadas durante a execução do planejamento do ensino. Além disso,
diversos estilos podem ser adotados, combinados, para se obter melhores
resultados de ensino e de aprendizagem. KURI & GIORGETTI (1994)
identificam quatro estilos, que estão baseados no estabelecimento de relações,
na transmissão de conhecimentos, no desenvolvimento de habilidades e na
auto-descoberta.
Estabelecimento de Relações - são os professores que procuram o desenvol-
vimento pessoal dos seus alunos, e por isso,
tendem a desenvolver bons relacionamentos
com os mesmos. O ensino é baseado no
qüestionamento e discussão dos valores e
significados da vida profissional e social.
Transmissão de Conhecimentos - é o estilo mais comumente encontrado.
Corresponde ao professor tradicional,
especialista, que é a autoridade em sala de
aula. Seu principal objetivo é a transmissão de
conhecimentos, normalmente de cunho
teórico.
ENSINO -31-
Desenvolvimento de Habilidades - são professores que procuram ensinar a
competência e a produtividade necessárias
para sobreviver no mercado de trabalho.
São independentes e repassam essa
característica aos seus alunos. Combinam a
aula formal com atividades extra- classe.
Auto-Descoberta - são professores que procuram expandir os limites
intelectuais de seus alunos, encorajando-os e estimulando-
os a aprenderem por experimentação e pela curiosidade
pessoal. Trabalham bem o qüestionamento e os problemas
abertos.
Completando, FELDER & SILVERMAN (1980) apresentam cinco
perguntas que ajudam a definir o estilo de ensino:
1. Que tipo de informação é enfatizada pelo professor: concreta (factual) ou
abstrata (conceptual teórica)?
2. Que modo de apresentação é mais utilizado: visual (figuras, gráficos) ou
verbal (leituras, palestras, discussões).
3. Como as apresentações são conduzidas: modo indutivo (fenômeno leva ao
princípio) ou modo dedutivo (princípios levam a fenômenos).
4. Qual a participação esperada do estudante: ativa (os estudantes se movem,
falam, refletem) ou passiva (assistem e escutam).
5. Sob que tipo de perspectiva a informação é apresentada: seqüencial
(progressão passo a passo - as árvores) ou global (contexto e relevância - a
floresta).
Como pode ser observado, o planejamento do ensino envolve um
conjunto de atividades que podem ser aprendidas e um outro conjunto, de
caráter mais pessoal, que envolvem preferências pessoais, opiniões e gostos. São
ENSINO -32-
essas variáveis que tornam os processos de ensino e de aprendizagem
complexos, e ao mesmo tempo passível de ser concebido, planejado e ajustado
às características do curso, dos alunos e dos professores.
Reunir todas essas variáveis e informações pode trazer uma melhor
compreensão de como as várias técnicas de ensino se ajustam aos variados
objetivos, como combinar os diferentes estilos de ensino e de aprendizagem, e
como integrar tudo isso com a finalidade de melhor preparar os futuros
profissionais.
O CICLO DE APRENDIZAGEM -33-
4 - O CICLO DE APRENDIZAGEM
A atividade de ensino precede a aprendizagem, dentro do conjunto que
relaciona ensino com causa e aprendizagem com efeito. No entanto, essa
afirmação, para se tornar verdadeira, depende da consideração de muitos
fatores. Entre tantos podem ser citados: (i) a questão dos estilos de ensino e de
aprendizagem; (ii) a identificação do ciclo de aprendizagem; (iii) a escolha das
técnicas de ensino apropriadas e (iv) os recursos instrucionais utilizados. Outras
questões, como o perfil do aluno, a estrutura curricular e as condições do
mercado, poderiam ser também relacionadas.
Podem existir incompatibilidades entre o estilo de aprendizagem comum
aos estudantes e o estilo de ensino inerente aos professores. Em conseqüência,
os alunos tornam-se desatentos em classe, mostram-se aborrecidos,
demonstram baixo aproveitamento, desencorajamento pelo curso, currículo e,
em alguns casos, chegam inclusive a abandonar o curso. Por outro lado, os
professores confrontam-se com notas baixas, falta de interesse dos alunos,
hostilidade e baixa cooperação.
Para melhor entender essa situação é preciso discutir as questões de
natureza pedagógica, filosófica ou mesmo psicológica que, de alguma forma, são
negligenciadas no ensino de engenharia.
A aula pode se entendida como o “momento da verdade”, termo
introduzido por CARLZON (1990), onde devem ocorrer o ensino e a
aprendizagem. É neste momento que se confrontam os estilos ou preferências.
Existem alunos criativos e inovadores que têm facilidade de reconhecer
problemas e que gostam de saber o valor do que irão aprender (por que), ou
alunos que estão mais interessados na lógica e no conceito que propriamente
na sua aplicação prática (o que). Existe ainda outro tipo de aluno que gosta de
O CICLO DE APRENDIZAGEM -34-
integrar teoria e prática, para resolver problemas reais (como). E, finalmente
existem alunos que aprendem por ensaio e erro, extrapolam condições iniciais,
demonstram independência e sua questão favorita é (e - se) (KURI &
GIORGETTI, 1994).
Se o professor fizer tudo que estiver a seu alcance durante a relação
ensino-aprendizagem, ele estará garantindo apenas 50% do processo, pois o
restante estará a cargo dos alunos. Nesse aspecto, é importante que o professor
reconheça suas preferências de ensino, e utilize todos os recursos que estejam a
sua disposição.
Como pode ser observado, o processo ensino-aprendizagem vai além
das atividades que são desempenhadas em gabinete, como a definição do
currículo escolar, do conjunto de disciplinas e de seus conteúdos, durações e
relações de precedência. Atender aos diferentes estilos, com as técnicas de
ensino apropriadas, é preciso, para que professores e alunos tirem o máximo
proveito da relação ensino-aprendizagem.
O ciclo de aprendizagem é uma estrutura de referência que tem muita
utilidade na solução de problemas do ensino. O ciclo é um processo
estruturado, ordenado, onde cada passo depende da execução do anterior,
conforme pode ser visto na Figura 4.1. Nela podem ser reunidas diversas
informações referentes aos estilos e técnicas de ensino, bem como avaliar a
integração entre esses fatores.
Para que ocorra a movimentação através do ciclo, é necessário escolher
os métodos e técnicas de ensino, e os recursos instrucionais específicos e
adequados para cada passo , considerando as restrições ambientais.
Esta estrutura serve como um ponto de referência para o planejamento
das atividades de ensino e de aprendizagem. Mostra como os estilos se
combinam, e podem dar uma explicação ao professor de porque em certas
turmas tudo corre bem, e em outras não. Talvez a resposta esteja no ciclo, no
encontro casual de interesses similares.
O CICLO DE APRENDIZAGEM -35-
SENTIR ( E.C.)
FAZER ( E.A.) OBSERVAR ( O.R.)
PENSAR ( E.A.)
E SE?SIMULAÇÃOAUTO-DESCOBERTA
POR QUE?QUESTIONAMENTODESENVOLVER RELAÇÕES
COMO?TUTORIATRANSFERIR HABILIDADES
O QUE?EXPOSIÇÃOTRANSMITIR CONHECIMENTO
Q 3
Q 4
Q 2
Q 1
Figura 4.1 - O Ciclo de Aprendizagem e a Identificação dos Estilos de Ensino e de Aprendizagem e dos Métodos de Ensino Apropriados a cada Quadrante (Adaptado de KURI & GIORGETTI, 1994).
Neste ponto, o acaso não mais pode ser aceito. Os professores podem
e devem influir diretamente nesse processo. Devem utilizar todas as
ferramentas disponíveis e, tomar para si a responsabilidade pelo sucesso ou
fracasso do aprendizado dos alunos.
Na opinião de KURI & GIORGETTI (1994), as maiores vantagens da
aplicação do ciclo estão ligadas ao desenvolvimento do raciocínio, à resolução
de problemas, comunicação e auto-motivação. Usando a figura 4.1 como
referência, as atividades que envolvem raciocínio concentram-se nos quadrantes
1 e 2, a resolução de problemas no 3 e 4, e a comunicação e auto-motivação
nos quadrantes 1 e 4.
Seguindo essa linha de raciocínio, cada quadrante pode ser examinado
quanto às atividades que nele podem ser desenvolvidas, com que ênfase e com
qual objetivo.
Quadrante 1: é neste quadrante que se dá o sentido para o assunto e a
motivação para aprender. As atividades de ensino neste quadrante podem
O CICLO DE APRENDIZAGEM -36-
envolver: relatos de experiências ou casos reais; simulação, com ou sem o uso
do computador, dentro ou fora da sala de aula; e discussão.
Quadrante 2: neste quadrante são oferecidas as informações necessárias para
resolver problemas, de uma forma organizada, seqüenciada e integrada.
Corresponde à fase de apresentação da teoria e dos conceitos. As atividades
envolvem aulas expositivas e a resolução de problemas, preparados para
consolidar a teoria.
Quadrante 3: neste quadrante os alunos são expostos ao uso de técnicas de
solução de problemas, ou seja a aplicação sistematizada de uma seqüência de
passos pré-estabelecidos que, se seguidos corretamente, levam à solução dos
problemas apresentados. As atividades tradicionais de ensino envolvem as listas
de exercícios, laboratórios dirigidos (para consolidar a teoria dada em sala de
aula) e o desenvolvimento de programas computacionais (implementação de
rotinas baseadas nos algoritmos dados).
Quadrante 4: neste estágio os alunos aplicam os procedimentos discutidos na
fase anterior a novas situações, que envolvem a variação dos parâmetros ou
condições de contorno de um problema. É uma fase de auto-descoberta.
Podem ser utilizados os problemas abertos, simulação e questionamento como
atividades de ensino.
Com a proposta de oferecer subsídios para ajustar as técnicas de ensino
a todos os estilos de aprendizagem, FELDER & SILVERMAN (1980) apresentam
os seguintes pontos para consideração:
• Motive para o aprendizado - tanto quanto possível, relacione o material que
está sendo apresentado com o que já foi visto anteriormente, ou com o que
está por vir na mesma disciplina; integre com outras disciplinas, e à
experiência pessoal dos alunos.
• Forneça um equilíbrio entre informação concreta (fatos, dados, experiências
reais ou hipotéticas e seus resultados) e conceitos abstratos (princípios,
teorias, modelos matemáticos).
O CICLO DE APRENDIZAGEM -37-
• Equilibre o material que enfatiza os métodos de solução de problemas, com
o material que enfatiza o entendimento fundamental, básico.
• Siga o método científico na apresentação de material teórico. Forneça
exemplos concretos do fenômeno descrito pela teoria e, então, desenvolva a
teoria ou formule o modelo. Mostre como o modelo pode ser validado.
Analise as conseqüências e apresente aplicações práticas.
• Use figuras, esquemas, gráficos e simples esboços, antes, durante e depois da
apresentação de material verbal. Mostre filmes e faça demonstrações que
envolvam a participação ativa, se possível.
• Não use todo o tempo da aula palestrando ou escrevendo no quadro. Dê
intervalos, breves, para que os alunos reflitam sobre o assunto.
• Possibilite aos alunos a oportunidade de fazer alguma coisa ativa, além de
transcrever notas de aula.
• Faça alguns exercícios para sedimentar a prática dos métodos básicos que
estão sendo ensinados. Forneça também exercícios abertos, que exijam
análise e síntese.
• Estimule as soluções criativas, não convencionais.
Como pode ser observado, existe à disposição dos educadores um
material farto sobre os elementos envolvidos no processo de ensino e de
aprendizagem. No entanto, o fato de estar disponível, não significa que esteja
sendo empregado.
Se assim não é, como se processam as atividades de ensino,
especificamente no campo da engenharia? O fato da engenharia “ter dado
certo” nos últimos anos não lhe garante sobrevivência ante aos novos desafios.
O ENSINO NA ENGENHARIA -38-
5 - O ENSINO NA ENGENHARIA
Repassar ações bem definidas, que se aplicadas corretamente e na
ordem apropriada levam à solução do problema, faz parte do ensino de
engenharia. A abordagem do “livro de receitas” ainda está presente. O
conhecimento (domínio) da técnica de solução influencia fortemente a definição
do problema a ser abordado. É o ensino dependente da especialidade do
professor e do domínio da técnica.
Como conseqüência, tem-se a utilização de procedimentos de solução
inadequados e a não consideração de fatores relevantes, o que na maioria das
vezes leva à solução exata do problema errado. Embora a solução de
problemas seja cara por si só, os custos de resolver o problema errado podem
ser maiores ainda (MASSEY & O’KEEFE, 1993).
Ensinar a técnica de solução é importante, mas quando desacompanhada
da metodologia, que orienta o processo de definição, análise, levantamento de
alternativas, estabelecimento e critérios e escolha da abordagem de solução,
leva o estudante a:
• não ter consciência do processo mental utilizado para resolver o problema,
daí não consegue descrevê-lo;
• não utilizar um método organizado/sistematizado para resolver problemas;
• mergulhar no problema sem compreender o que é desejado; e
• não explorar as alternativas não convencionais.
As disciplinas dos cursos de engenharia são estruturadas para atingir um
determinado propósito. Cada disciplina encarrega-se de ensinar um conjunto de
técnicas, em termos teóricos e práticos. Cada uma dessas técnicas é
O ENSINO NA ENGENHARIA -39-
apresentada, e então aplicada a problemas selecionados em sala de aula,
complementados por uma lista de exercícios pré-formulados. Na prova, o aluno
deve mostrar sua habilidade em aplicar uma técnica na solução de um problema
novo (CORL, 1995).
5.1 - O Ensino sob a Ótica da Solução de Problemas
O termo solução de problemas tem um entendimento bastante estreito
na educação em engenharia, devido aos “problemas de sala de aula”, isto é, os
exercícios e tarefas propostas, cuja solução resume-se à escolha da técnica e à
derivação da resposta apropriada, normalmente numérica.
A abordagem de resolver os “problemas de sala de aula” pode ser, por
si só, um problema para os novos engenheiros (recém-formados) que serão
colocados no mercado de trabalho. A preparação do engenheiro para o
mercado de trabalho pode ser entendida à semelhança de um processo da
produção, onde certos insumos são transformados em produtos finais, a partir
da utilização de recursos produtivos.
O processo de produção, em ambientes industriais tem por objetivos
garantir a produtividade dos recursos (máxima utilização dos recursos
produtivos) e atingir certo nível de serviço ao cliente (atendimento das
exigências dos clientes). Esse segundo objetivo passou a fazer parte da gestão
empresarial a partir da constatação de que é o cliente que garante o sucesso da
empresa, e não os produtos fabricados, como se pensava. A empresa transferiu
sua atenção para o cliente, que está além dos seus limites físicos e de seu
controle operacional e, a partir daí, passou a reconhecer a existência de um
sistema mais amplo, do qual ela faz parte - o mercado. Passou a investigar quais
elementos desse sistema tinham relações com a empresa e que tipo de
influência exerciam.
A mesma consideração pode ser feita em relação ao ensino de
engenharia. Tome-se por referência a Figura 5.1. O engenheiro é o produto
O ENSINO NA ENGENHARIA -40-
final de um curso de engenharia, que utiliza uma estrutura curricular como
processo de transformação. O insumo vem do mercado e o produto final vai
para o mercado (sistema mais amplo).
As disciplinas que compõem a estrutura curricular são, em última
instância, as responsáveis pela preparação técnica do profissional. É por meio
delas que se faz a exposição da teoria e que se coloca o aluno em contato com
os problemas que deverá enfrentar. A ênfase no ensino de engenharia repousa
no conjunto de disciplinas, e pouco nas relações com o mercado.
ESTRUTURACURRICULAR
(TRANSFORMAÇÃO)ALUNO
CURSO DEENGENHARIA
ENGENHEIRO
RELAÇÕES
OPORTUNIDADES
SOCIEDADE
EMPRESAS
MERCADO
Figura 5.1 - A Formação do Engenheiro e as Relações do Processo de Transformação com o Mercado.
É notório que esse processo de transformação é dependente de
múltiplos fatores: do aluno (sua história), dos professores (suas experiências e
especialidades), das disciplinas (conteúdos e duração), dos recursos disponíveis
(físicos, instrucionais e tecnológicos). É óbvio também que não cabe outra
análise a esse processo que não seja global, holística.
A indústria utiliza-se de um conceito mais geral de solução de problemas.
Nesses ambientes, um problema é inicialmente detectado pela constatação de
que alguma coisa não funciona bem, e não é aceita na sua forma ou estado
O ENSINO NA ENGENHARIA -41-
atual. A solução do problema transforma a situação para uma forma ou estado
desejado ou aceitável.
CORL (1995) atesta que vários modelos têm sido propostos, com
diferentes etapas ou fases que conduzem da identificação do problema à sua
solução final (vide também POLYA, 1978 ; RUBENSTEIN, 1975). Em termos
gerais, todos parecem apoiar-se em um conjunto de perguntas que devem ser
respondidas:
• O que está errado?
• O que pode ser feito a respeito?
• Quais as conseqüências?
• Como se compatibilizar com o sistema?
• Como controlar sua implementação?
• Foi corrigido o que estava errado?
O sucesso de uma solução depende de uma formulação precisa do
problema. É nessa fase que se separa a causa dos sintomas ou dos efeitos. A
formulação do problema é uma tentativa de se chegar a objetivos bem
definidos, a um melhor entendimento da situação atual ou à identificação de
oportunidades potenciais.
Nesse sentido, PFROMM NETTO (1987) completa que os três aspectos
essenciais de um problema são:
1) Estado Atual - situação existente no momento;
2) Estado Alvo - situação, condição ou fato desejado;
3) Obstáculos - aquilo que deve ser superado para que o estado atual
se modifique.
O ensino de engenharia apoiou-se muito na transferência de
conhecimentos baseada na solução de problemas, sem, entretanto, obter e
discutir os detalhes necessários ao seu entendimento. A informação vital é
O ENSINO NA ENGENHARIA -42-
normalmente omitida, sintomas não são observados ou são relatados
incorretamente, o desempenho desejado nem sempre é conhecido ou
entendido. Nesta classe estão os chamados problemas mal-estruturados.
A partir do momento em que são obtidas mais informações (precisas e
significativas), os problemas começam a tomar forma, a ter uma melhor
estrutura para análise. São os problemas chamados bem-estruturados, que são
resolvidos a partir de uma seqüência de passos bem definidos, e que têm uma
resposta correta, pré-determinada.
5.2 - Conclusão Parcial No 1
A engenharia lida com sistemas que são combinações de subsistemas
genéricos e customizados, sobre os quais se têm pouca literatura publicada em
termos do que seria um desempenho normal, ou de um modelo de referência.
Os engenheiros, freqüentemente, deparam-se com sistemas únicos, que foram
criados para atender necessidades específicas ou mesmo temporais.
Esses sistemas podem ser menos complexos que os da medicina, no que
se refere ao corpo humano, mas muito freqüentemente tem disponível menos
documentação do que seria um desempenho normal ou um padrão aceito
como normal. Os médicos tratam de um sistema mestre relativamente fixo,
além de contar com especialização nos diversos subsistemas.
A literatura médica, por sua vez, é rica em experiências relativas a
diagnóstico. Nessa área, os sintomas são agrupados de acordo com as causas
prováveis conhecidas, para facilitar a especificação de qualquer procedimento
complementar, que possa facilitar ou confirmar um diagnóstico. Além disso, o
aluno de medicina permanece em contato com seu objeto de intervenção
durante todo o tempo de formação. No período de residência adquire a
experiência de como aplicar e integrar o conhecimento acadêmico (teórico) ao
sistema com que vai trabalhar (o corpo humano).
O ENSINO NA ENGENHARIA -43-
O engenheiro, por outro lado, deve integrar seu conhecimento e
experiência com cada novo sistema com que se depara na sua vida profissional,
na tentativa de identificar, priorizar e corrigir problemas. Seu vocabulário é
limitado no que se refere a causa e efeito, em outras palavras, diagnóstico.
Como conseqüência da falta de experiência e valorização pessoal do
conhecimento, pouco material é publicado nesse campo, principalmente no que
se refere à formulação de problemas e tratamento de questões táticas ou
estratégicas.
Além da estruturação do problema (bem ou mal) e do nível
organizacional de ocorrência (estratégico, tático ou operacional) existe uma
terceira dimensão igualmente importante, a urgência.
Na medicina, essas dimensões estão bem equacionadas, na medida em
que problemas mal-estruturados são levados ao especialista para o diagnóstico,
dentro de uma postura absolutamente natural. O nível organizacional, com
respeito ao corpo humano (entendido como um sistema), varia de simples
consultas a intervenções que envolvem risco de vida. A sala de emergência
(UTI) é reservada e preparada para os problemas graves e/ou urgentes.
Já na engenharia, os exercícios de sala de aula tratam de problema, na
sua maioria, bem-estruturados, de nível operacional e com nenhuma urgência
ou gravidade, a não ser atender a um prazo final de entrega. O estágio em
engenharia não oferece oportunidades de desenvolvimento pessoal e
profissional.
As deficiências básicas da graduação em engenharia, sob esta ótica, estão
ligadas à baixa comunicação interpessoal, à falta de estímulo para o trabalho em
grupo, à habilidade computacional restrita e à falta de compromisso com a
ligação da teoria com a prática empresarial.
Analisando o ensino de engenharia, BAZZO (1996) destaca três pontos
básicos: o currículo; a formação do professor; e a avaliação e motivação. Em
termos do currículo, argumenta que a engenharia precisa se reestruturar, e que
o ensino não pode continuar passivo. Os currículos, se considerados
desatualizados e impróprios para a formação de um engenheiro para os novos
O ENSINO NA ENGENHARIA -44-
tempos, devem ser reestudados e não alterados superficialmente. Lembra as
inúmeras alterações de grades curriculares, aquisição de equipamentos para
laboratórios, assinaturas de revistas ou a construção de novas e modernas salas
de aula, que muito pouco contribuíram para a melhoria do ensino. E arremata:
“talvez devamos mudar o eixo das discussões”.
Os professores, por sua vez, quando reconhecem a existência de
problemas na aprendizagem, atribuem a responsabilidade dos eventuais
fracassos aos alunos, ou às dificuldades materiais para a sua execução. Embora
os professores valorizem as atividades de planejamento e racionalização de
métodos e processos nos seus respectivos campos de trabalho (profissional),
quando se trata do ensino, parece que não há a mesma atitude. Além disso,
existem docentes que relutam em atualizar seus objetivos, conteúdos e técnicas
de ensino.
Com relação à motivação dos estudantes, na opinião de Bazzo, as aulas
tradicionais deixam de ser atraentes quando confrontadas com outras mídias, e
com os modernos meios de divulgação de informações.
Pode ainda ser destacado o uso do computador no ensino, que está
trazendo novas perspectivas e novos desafios à arte de ensinar.
ENSINO E TECNOLOGIA -45-
6 - ENSINO E TECNOLOGIA
As tecnologias da informação e da comunicação estão causando
profundas mudanças na sociedade, que passa a ter na informação a principal
mola propulsora do desenvolvimento, em substituição ao capital. É a sociedade
da informação. Os impactos dessa revolução tecnológica, que se expande pelo
mundo, estão sendo sentidos pelos indivíduos, pelas empresas e pelas
instituições de ensino.
As novas tecnologias são promissoras, na medida em que responderão às
necessidades de educação e treinamento da sociedade. Essas tecnologias,
integradas, darão origem a novos produtos e serviços baseados na informação.
Como exemplo podem ser citadas as oportunidades criadas na Internet em
termos de negócios, educação e diversão.
Entretanto, o uso generalizado da tecnologia em educação e
treinamento, ainda depende do desenvolvimento de material de apoio
adequado a essa nova realidade, da preparação dos professores, e de algumas
adaptações nos currículos e nos métodos de ensino.
Nesse contexto surge o computador, como o pivô dessa revolução,
marcando presença decisiva nas atividades de treinamento e de ensino. Visto
como uma ferramenta de apoio, o computador está afetando o ensino
tradicional, propiciando novas experiências educacionais, facilitando acesso a
todo tipo de informação e, dando origem a um novo perfil de estudante.
O computador, apesar de todos os seus recursos, ainda não é condição
necessária nem suficiente para o aprendizado, existem limitações no seu
emprego, principalmente no que se refere aos paradigmas de ensino e às
condições em que estão sendo utilizados.
ENSINO E TECNOLOGIA -46-
A utilização da informática na educação tem suas raízes no ensino
através das máquinas. Esta idéia foi usada pelo Dr. Sidney Pressey em 1924, que
inventou uma máquina para corrigir testes de múltipla escolha. Isso foi
posteriormente elaborado por B.F. Skinner que no início de 1950, como
professor de Harvard, propôs uma máquina para ensinar usando o conceito de
instrução programada (VALENTE, 1993).
A instrução programada consiste em dividir o material a ser ensinado em
pequenos segmentos logicamente encadeados e denominados módulos, que
são apresentados segundo uma ordem definida. Cada módulo termina com um
conjunto de questões onde o aluno deve mostrar o conhecimento adquirido,
antes de passar para o próximo módulo. Se responder errado, a resposta
correta poderá ser fornecida pelo programa ou, o aluno será convidado a rever
módulos anteriores ou, ainda, a realizar outros módulos complementares, com
o objetivo de remediar o processo de ensino.
A instrução programada caracteriza-se como uma forma auto-didática
de ensino, na qual as informações são apresentadas em pequenas doses,
segundo um encadeamento lógico, do mais simples ao mais complexo, do mais
concreto ao mais abstrato. Entretanto, esta idéia nunca se tornou muito popular
pelo fato de ser muito difícil a produção do material instrucional, e devido aos
materiais existentes não possuírem nenhuma padronização, dificultando a sua
disseminação.
Com o advento do computador, notou-se que os módulos do material
instrucional poderiam ser apresentados com grande flexibilidade. Assim, durante
o início dos anos 60, diversos programas de instrução programada foram
implementados no computador, dando origem à instrução auxiliada por
computador (“Computer Aided Instruction” - CAI).
Na década de 60, muitos sistemas dessa natureza foram desenvolvidos,
com a idéia de revolucionar a educação. Entretanto, os computadores ainda
eram muito caros para serem adquiridos por escolas. Somente as universidades
poderiam elaborar e disseminar este recurso educacional.
ENSINO E TECNOLOGIA -47-
No início, os computadores eram utilizados somente para automatizar os
métodos tradicionais de ensino, sem uma proposta metodológica. Esses sistemas
foram chamados de “paginadores eletrônicos”.
As aplicações eram limitadas em escopo, devido a algumas limitações de
caráter tecnológico e intrínsecos aos sistemas. Essas limitações referem-se a:
(i) intervenção do aluno ser limitada a um roteiro fixo; (ii) o conteúdo não levar
em conta os conhecimentos prévios e interesses do usuário; (iii) o
conhecimento ser apresentado seqüencialmente; e (iv) falta de motivação
inerente à pequena interatividade desses sistemas.
O uso mais intensivo do computador no ensino, ocorreu a partir da
disseminação dos microcomputadores, que permitiu uma enorme produção de
cursos e uma diversificação de tipos de CAI, como tutoriais, programas de
demonstração, exercício e prática, avaliação do aprendizado, jogos educacionais
e simulação. É bom lembrar que essa produção maciça de software aconteceu
durante somente três anos após a comercialização dos microcomputadores.
Hoje é praticamente impossível identificar o número de softwares educacionais
produzidos e comercializados.
Entretanto, as novas modalidades de uso do computador na educação
apontam para uma nova direção: o uso desta tecnologia não como “máquina de
ensinar” mas, como uma nova mídia educacional: o computador passa a ser
uma ferramenta, que exercita a capacidade do usuário de procurar e selecionar
a informação, de resolver problemas e de aprender com independência.
6.1 - O Computador no Ciclo de Aprendizado
A cada dia, novas tecnologias de comunicação conseguem aumentar a
produtividade e a qualidade na transmissão de conhecimentos, seja sob a
consideração de ensino tradicional, em massa ou ensino a distância.
Diferentes recursos de mídia podem ser utilizados visando a maior
clareza e precisão na transmissão da informação, e ainda permitir o efetivo
ENSINO E TECNOLOGIA -48-
envolvimento do aluno. Entre as técnicas de ensino e recursos instrucionais não
convencionais situam-se as tecnologias interativas, baseadas em videotape,
videodisco e o microcomputador.
As fitas de vídeo representam uma alternativa barata, com baixo
investimento em equipamentos (ROSSI & VIDEIRA, 1993). Existem várias
empresas especializadas na produção e comercialização de fitas para
treinamento nas diferentes áreas do conhecimento.
No sistema de videodisco, o veículo para armazenagem da informação é
o disco laser. Os avanços em software, principalmente a multimídia e
hipertexto, deram uma nova dimensão a esta alternativa, considerando o uso
em microcomputadores.
Os avanços em hardware e software permitem que os computadores
tenham aplicações em áreas pouco convencionais, como é o caso do ensino.
Treinamento baseado em computador, tutores, sistemas tutores inteligentes,
são exemplos de sistemas que utilizam a tecnologia da informática para reciclar
conceitos e transmitir conhecimentos especializados com benefícios qualitativos
e quantitativos.
Fechando o foco sobre o computador e sua aplicação no processo
ensino-aprendizagem, é importante que sua utilização ocorra em consonância
com os passos do ciclo de aprendizagem, como um referencial teórico, e possa
atender às diferentes necessidades, nos diversos ambientes (BELHOT, 1995).
O ciclo de aprendizagem (POCE), já apresentado, será resgatado sob
um novo enfoque e com outra finalidade. Como já visto, o ciclo é um processo
estruturado, ordenado, onde cada passo depende da execução do anterior: por
que (P), o que (O), como (C), e - se (E), conforme pode ser visto na Figura 6.1.
Em termos do ciclo de aprendizagem, o computador pode ser um
elemento valioso, se utilizado criteriosamente nas diferentes etapas (passos) do
processo de aprendizagem. Tradicionalmente, o computador tem sido muito
utilizado como uma ferramenta para a solução de problemas, e com menos
intensidade em situações que exigem a análise de situações novas, ou variações
nas condições dos parâmetros do problema e da solução. Essas aplicações
ENSINO E TECNOLOGIA -49-
correspondem aos passos “COMO” e “E-SE” do ciclo POCE. Nas outras fases,
a utilização do computador ainda é experimental.
GERAR NOVAS SITUAÇÕESSIMULAR
CRIARNECESSIDADE
DISCUTIRCONTEXTO
INTRODUZIRCONCEITOS
RESOLVERPROBLEMAS
TESTAR
(O)O QUE(C)
COMO
(P)POR QUE
(E)E-SE
P
OC
E
Figura 6.1 - O Ciclo de Aprendizagem - POCE - Um Processo Contínuo Caracterizado por Objetivos Distintos a Cada Etapa.
A introdução do computador na fase de apresentação de conceitos (“O
Que”) ficou, durante algum tempo, por conta de aplicações restritas em escopo,
devido às limitações já apontadas.
Essas limitações foram sendo gradualmente minimizadas por alguns
avanços tecnológicos em hardware e software, como o CD-ROM, a Inteligência
Artificial, o Hipertexto e a multimídia. A partir daí, novos sistemas começaram a
ser disponibilizados e comercializados sob o nome de Computer-based
Training, ou simplesmente CBT.
Diversos programas de computador têm sido desenvolvidos para ajudar
na reciclagem de conceitos e na transferência de conhecimento. Os programas
computacionais de apoio ao processo de ensino e de aprendizagem tem três
aplicações básicas (BELHOT & LIMA, 1996):
Ensino Apoiado por Computador - indicado para a introdução de conheci-
mento teórico ou conceitos gerais,
normalmente desenvolvido em
ENSINO E TECNOLOGIA -50-
ambientes acadêmicos (Computer-based
Teaching).
Sistemas Tutores - referem-se a apresentação de conhecimentos restritos a
determinados domínios, e que pressupõe um
conhecimento básico do assunto (Computer-based
Tutoring).
Treinamento Apoiado por Computador - voltado para o desenvolvimento de
habilidades, visando a melhorar o
desempenho na realização de tarefas
específicas, voltado para ambientes
que envolvem custos ou riscos
(Computer-based Training).
A aplicação da informática na educação ocupa-se de responder ao
desafio de construir programas computacionais destinados a auxiliar o processo
de ensino-aprendizagem. O que se busca agora é avaliar o potencial de uso do
computador na fase “O QUE”, isto é, no aspecto conceitual do ensino.
A crescente necessidade por educação e treinamento, assim como o
aumento da obsolescência do conhecimento e das habilidades do profissional
transferem ao computador um importante papel nas atividades de ensino e
treinamento, qual seja o de auxiliar no processo de ensino e de aprendizagem
(BLANDIN, 1995).
6.1.1 - Hipertexto e Multimídia
A aplicação de hipertexto e multimídia tem dado uma nova dimensão
aos sistemas tutores, na medida em que eliminaram quase que completamente
as limitações dos sistemas CAI.
ENSINO E TECNOLOGIA -51-
HIPERTEXTO
O excesso de informações tem imposto sérios problemas no que se
refere a recuperação e atualização da informação, de um modo organizado que
atenda às necessidades dos usuários. O hipertexto é uma solução tecnológica
para organizar o acesso à informação.
De acordo com BRITO & CAMBIUCCI (1995), a idéia de hipertexto,
apesar de recentemente popularizada, vem sendo alvo de estudos e discussões
há anos. Essa idéia surgiu da observação de que a maneira como a informação é
manipulada e apresentada às pessoas, normalmente é bem diferente da forma
como se processa o raciocínio humano. Muitas vezes é adotada uma seqüência
fixa e linear, por causa da própria natureza dos meios tradicionais de
informação. Entretanto, a nossa forma de pensar não é linear. Essa situação está
se modificando, devido ao domínio tecnológico dos meios de informação, que
só agora estão podendo utilizar novos recursos, muito mais eficientes.
O sistema hipertexto pode ser entendido como um grande repositório
de informações de diversos tipos - textos, código de programas, gráficos -
fragmentadas segundo algum critério, unidas por elos de ligação. Mantendo a
idéia fundamental de conectividade entre as informações, cada sistema
apresenta as características que melhor atendem a aplicação ou o objetivo para
o qual foi desenvolvido.
O hipertexto apresenta várias opções diferentes para os leitores, que
determinam qual delas seguir na hora da leitura. Isto significa alternativas para
que o usuário explore o conhecimento de acordo com as suas necessidades. A
Figura 6.2, apresentada a seguir, ilustra essa afirmação
MULTIMÍDIA
Multimídia é uma palavra originária da comunicação e significa “vários
meios”. No campo da informática, segundo VAUGHAN (1994), o termo
ENSINO E TECNOLOGIA -52-
multimídia pode ser definido como qualquer combinação entre texto, arte
gráfica, som, animação de imagens e vídeo transmitida pelo computador, de
forma interativa com o usuário.
HIPERMÍDIA É UMA EXTENSÃO
ONDE ALÉM DOS TEXTOS PODEM
SER INCORPORADAS OUTRAS
MÍDIAS COMO ÁUDIO E VÍDEO.
UM SISTEMA HIPERTEXTO É
FORMADO POR UM CONJUNTO DE
DE VÁRIOS TAMANHOS E FORMAS
CHAMADOS NÓS.
OS SEGMENTOS DE INFORMAÇÃO
(FIGURA 1)
HIPERTEXTO,
SEGMENTOS DE INFORMAÇÃO
NÓ 3
NÓ 1
NÓ 2
LIGAÇÃO OU VÍNCULO
LIGAÇÃO OU VÍNCULO
OBS.: AS LIGAÇÕES E CONTEÚDO DOS NÓS CONSTITUEM O PROCESSO DE AUTORIA. AS PALAVRAS
PODEM SER...
DO CONCEITO
EM ITÁLICO E NEGRITO FAZEM A LIGAÇÃO ENTRE DIFERENTES TEXTOS, QUE PODEM SER
ACESSADOS A PARTIR DESSAS PALAVRAS.
Figura 6.2 - Exemplo de Hipertexto.
No momento em que se permite ao usuário o controle de quando e
quais elementos serão transmitidos, tem-se a multimídia interativa. A multimídia
realça as interfaces tradicionais somente para texto e produz benefícios
mensuráveis, ganhando e mantendo a atenção e o interesse do usuário, o que
inevitavelmente favorece a retenção das informações.
A multimídia já é uma realidade, mas até pouco tempo era pura ficção.
Ainda hoje pode-se dizer que a falta de recursos tecnológicos a torna inviável
em muitas instituições de ensino. A digitalização de uma imagem na tela
consome centenas de Kbytes de memória, e cada segundo de animação é
composto por dezenas de quadros. Tal limitação está sendo superada pela
ENSINO E TECNOLOGIA -53-
utilização de CD-ROM e maior velocidade e memória dos novos chips.
Segundo PINHEIRO & KOURY, (1995), em um rápido levantamento
histórico, pode-se relacionar o aparecimento da tecnologias de multimídia:
1980 Texto
1983 Planilha, gráficos
1984 Mouse, animação gráfica
1985 CD-ROM
1987 Desktop publishing, audio, sistemas autores
1988 Scanner de mão
1989 SoundBlaster
1992 Windows 3.x, Aparelho de foto digital
1994 Multimídia em rede.
O termo hipermídia é utilizado para designar os sistemas que permitem
o mesmo modo de acesso não seqüencial. Porém, esse acesso pode se dar
sobre quaisquer tipos de informações possíveis de serem armazenadas (audio,
imagem estática ou animada, texto etc.) ou processadas (uso do sistema como
interface com qualquer programa executável), conforme Figura 6.3.
Os componentes básicos de um hipertexto/hipermídia são os nós e as
ligações entre os nós. O nó é a unidade básica para armazenar a informação,
que consiste de fragmentos de textos, gráficos, vídeo ou outra informação.
O inter-relacionamento entre os nós de informação são definidos por
ligações. As ligações em sistemas hipertexto/hipermídia são associativas, isto é,
definem uma relação entre os pares de nós que são conectados. As ligações
permitem ao usuário navegar através do hipertexto/hipermídia.
Os mecanismos de navegação na base de nós constituem-se nos
aspectos fundamentais dos sistemas hipertexto/hipermídia, uma vez que é
através deles que o usuário pode ter acesso ao conjunto de informações
armazenadas e, além disso, é através da utilização de tais mecanismos que um
ENSINO E TECNOLOGIA -54-
desenvolvedor cria a base de nós para posterior acesso pelos usuários que
realizam consultas.
Figura 6.3 - Caracterização de Hipertexto e Hipermídia a partir da Estrutura e Forma de Acesso ao Texto e Diferentes Mídias Incluídas.
6.2 - O Ensino Apoiado por Computador
ESTRUTURAE
FORMA DE ACESSO
TEXTO
MULTIMÍDIA
HIPERTEXTO
IMAGENS + SONS(CONTEÚDO)
HIPERMÍDIA
HIPERDOCUMENTOS
ESTRUTURAS
ACESSO
MULTI
IMAGENS+
SONS
ESTRUTURAE
FORMA DE ACESSO
ENSINO E TECNOLOGIA -55-
O uso de sistemas computacionais não deve ser visto como a resposta às
inquietações no ensino de engenharia. O uso impróprio ou indevido pode
acentuar os erros já existentes no modelo pedagógico atual, uma vez que o
professor perde o controle do processo de ensino, e não pode acompanhar
como ele se desenvolve, podendo formar um engenheiro virtual, que não saiba
aplicar os conhecimentos na prática.
A questão não é modernizar o ensino, ao introduzir uma nova
ferramenta apoiada na tecnologia, para satisfazer os anseios do mercado de
trabalho, mas sim revolucionar o processo de ensino/aprendizagem. Os
programas não devem transformar o aluno em mero usuário, e sim fazê-lo
pensar. Não adianta ter o recurso tecnológico, e formar um engenheiro
incompetente para o desempenho de sua função.
Nesse sentido, deve-se usar o recurso da informática para motivar os
alunos, socializar o conhecimento, transformando assim o engenheiro de
proprietário da informação, no engenheiro que sabe usar a informação.
Vale a pena salientar, que o ensino apoiado por computador é ainda um
processo novo, que pode ser realizado de diferentes maneiras, utilizando-se de
diferentes recursos. A experiência no desenvolvimento de sistemas dessa
natureza é importante e, portanto, passa a ser necessário esgotar os recursos
tecnológicos e dominá-los. Do mais simples ao mais complexo.
Desenvolver sistemas computacionais de apoio ao ensino depende
muito do homem. No processo de definição e escolha do conteúdo, na
seqüência estabelecida e nas ligações previstas, parece estar a experiência que
deve ser obtida: o processo de autoria. Os recursos computacionais, como
conseqüência, são objetos de pesquisa complementar, quando analisados do
ponto de vista da educação. A seguir são relatadas algumas experiências do uso
do computador no ensino.
6.2.1 - Sistema Tutor sobre Sistemas Especialistas
ENSINO E TECNOLOGIA -56-
Ainda é difícil pensar-se em uma aula sem o professor, no treinamento
sem o instrutor, isto é, sem a pessoa que detém o conhecimento ou a
especialidade. A aplicação de Inteligência Artificial (IA) na educação ocupa-se de
responder a esse desafio: construir programas computacionais destinados a
auxiliar o processo de ensino-aprendizagem. A representação do conhecimento
e seu processamento diferenciam esses programas dos sistemas convencionais
de processamento de dados. Como exemplo tem-se os Sistemas Especialistas
(SE), que agora começam a ser usados também no ensino.
Os sistemas especialistas, assim como os sistemas tutores, têm como
proposta codificar o conhecimento do especialista e colocá-lo à disposição de
muitos usuários. Isto significa distribuição de conhecimento, “repartir o que
sabemos”. O futuro se apresenta, cada vez mais, colocando conhecimentos
especializados à disposição de um número cada vez maior de pessoas. A seguir
será descrita uma experiência prática sobre a utilização de sistemas
computacionais de apoio ao ensino de sistemas especialistas.
Como uma decorrência natural do envolvimento com uma tecnologia
nova, no caso sistemas especialistas, o interesse maior residia na implementação
de sistemas que pudessem auxiliar na solução de problemas práticos e, de
preferência, reais.
A utilização do computador restringia-se ao uso de um “shell” (Exsys
Professional for Windows) para a implementação de protótipos, consoante
com a fase “COMO” do ciclo. A etapa de apresentação dos conceitos (“O
QUE”), era feita do modo tradicional, isto é, através de aulas expositivas,
apoiadas por uma apostila.
Dentro dessa linha, alguns protótipos foram desenvolvidos, na sua
maioria limitados em escopo pelo tempo e recursos disponíveis. Nesse
processo, constatou-se que a atividade crítica da implementação de S.E. estava
na concepção da Base de Conhecimento - compartimento que contém o
conhecimento especializado.
A concepção da Base de Conhecimento depende, em primeiro lugar, da
aquisição do conhecimento (extraí-lo de alguma fonte); em segundo lugar, da
ENSINO E TECNOLOGIA -57-
sua sistematização, em outras palavras, da ordenação lógica do processo
decisório. Isto significa identificar as variáveis de decisão, seus valores respectivos
e o relacionamento entre elas.
Da repetição desse processo, pode-se perceber a importância da
construção da base de conhecimento para a qualidade final do S.E., e sua
contribuição ao entendimento do problema como um todo e para a
estruturação da solução. A formação tradicional em engenharia enfatiza a busca
da solução do problema, e não o processo de estruturação da decisão.
O exemplo do recipiente, descrito a seguir, comprova tal afirmação. O
problema pede que se coloque exatamente dois litros de água em um
recipiente de quatro litros, sem graduação intermediária. Para tanto, dispõe-se
de outro recipiente de três litros, também sem graduação intermediária e água
a vontade.
Quando solicitado, os alunos encontram uma solução para esse
problema. No entanto, quando se pede, ao aluno que resolveu, para explicar
como chegou à solução, normalmente, o que se vê é uma tentativa de
reproduzir os passos dados para chegar à solução proposta. Percebe-se a
ausência de um método, a não ser o de tentativa e erro. Se, por outro lado,
alguém estiver interessado em aprender a resolver o mesmo problema, o aluno
não conseguirá ensiná-lo. Provavelmente porque ele não está acostumado a
sistematizar seu processo decisório, mas tão somente adquirir a habilidade de
resolver problemas. O processo de ramificação e “poda” chega a ser
inconsciente.
A partir disso, a contribuição maior dos S.E. é mostrar a sistematização
dos processos decisórios associados à solução de diferentes problemas.
Entender como um problema é resolvido, significa identificar as variáveis
relevantes à sua solução, os valores que essas variáveis podem assumir, e como
elas se relacionam. A partir dessas constatações, passaram a ser desenvolvidos
protótipos que tinham por finalidade discutir aspectos teóricos ligados ao
desenvolvimento de S.E., quando a sua aplicação é possível, justificável e
ENSINO E TECNOLOGIA -58-
apropriada. Essa constatação abriu novos horizontes para o uso do computador
no ensino.
Para manter o interesse no ambiente computacional e utilizar o
computador para rever conceitos, o software educacional Experteach II passou
a ser utilizado como um reforço teórico para a disciplina. No entanto, essa
alternativa não trouxe os resultados esperados, basicamente porque o software
não atendia às necessidades de conteúdo, e não motivava os alunos.
Para resolver esse problema, foi desenvolvido um sistema tutorial usando
a linguagem Clipper. As principais limitações deste sistema estavam relacionadas
à navegação dentro do documento e ao ambiente de desenvolvimento (DOS).
Devido a linearidade de acesso, só eram possíveis movimentos para frente e
para trás, o aluno ficava muito passivo, e não tinha possibilidade de navegar de
acordo com seu interesse ou conhecimento sobre o assunto. O ambiente DOS
não oferecia uma integração natural com o EXSYS (Windows), exigindo do
aluno muitas manobras computacionais entre os ambientes. A Figura 6.4
esquematiza a estrutura geral do sistema desenvolvido.
TUTOR SOBRE SISTEMAS ESPECIALISTAS
MÓDULO 1 MÓDULO 2 MÓDULO 3 MÓDULO 4 MÓDULO 5 FIM
1. Introdução a Inteligência Artificial 2.1 - Quando Desenvolver um Sistema Especialista 2.2 - Definição de um Sistema Especialista 2.3 - Elementos e Estrutura de um Sistema Especialista 2.3.1 - Base de Conhecimento(Representação do Conhecimento) 2.3.2 - Mecanismo de Inferência 2.3.3 - Interface com o Usuário
3.1 - Processo de desenvolvimento de um Sistema Especialista3.1.1 - Identificação do problema 3.1.2 - Análise das características do problema 3.1.3 - Escolha da ferramenta de desenvolvimento 3.1.4 - Implementação 3.1.5 - Validação e teste
4.1 - Funcionamento de um Sistema Especialista 4.2 - Cuidados no desenvolvimento de um Sistema Especialista
5.1 - Exemplos de Sistemas Especialistas 5.1.1 - Orientação Financeira
ENSINO E TECNOLOGIA -59-
5.1.2 - Empresa de Turismo 5.1.3 - Companhia Aérea
PgDn - acessa o módulo escolhido
PgUp - volta as opções
Figura 6.4 - Estrutura do Sistema Tutor (Clipper). Para superar essas restrições, novo protótipo foi desenvolvido, a partir
da utilização do recurso de hipertexto, e em ambiente Windows. O hipertexto
permite ao usuário examinar a informação em uma forma seqüencial ou com a
opção de navegar dentro do texto, por meio de relações entre conceitos,
figuras, etc. O sistema permite que diferentes partes de um mesmo documento
possam ser acessadas diretamente, basta que se definam as ligações desejadas.
Um novo protótipo foi desenvolvido utilizando o software Folio Views1.
O primeiro sistema desenvolvido em Clipper estava muito próximo da
apostila impressa em papel. Só o domínio da linguagem foi suficiente para a sua
implementação. Para a versão em hipertexto, foi necessário a definição, a priori,
das ligações que deveriam ser feitas (vide figura 6.5).
Aí surge a primeira novidade: o processo de autoria, isto é, a concepção
do documento em um formato mais compacto. Pela possibilidade de navegação
não-linear, o texto não deveria ser corrido, como na versão anterior. Além
disso, era preciso conceber quais seriam as ligações, de que ponto para quais
outros pontos. A dúvida residia no fato de que o documento deveria atender à
necessidade de diferentes usuários.
Os processos de ensino e de aprendizagem tornam-se mais dinâmicos a
partir da introdução de imagens, som e animação em um sistema tutor. Dentro
dessa hipótese, um novo protótipo foi desenvolvido a partir do software
ToolBook CBT Edition2 (vide figura 6.6).
Em um primeiro momento foram estudadas as características do
software, e implementados alguns protótipos para teste. Dessa experiência
pode-se perceber algumas limitações desse software, principalmente no que se
1 Folio Corporation Trade Mark
ENSINO E TECNOLOGIA -60-
refere ao tratamento de imagens e de animação. Outros softwares
complementares foram então estudados, entre eles: Adobe PhotoShop,
Premier e 3D Studio, para lidar, respectivamente, com edição de imagens,
edição de audio e vídeo, e animação.
Sistemas SistemasEspecialistasEspecialistas
Figura 6.5 - Tela Inicial do Sistema Especialista Implementado no Folio Views 3.0.
2 Asymetrix Corporation Trade Mark
ENSINO E TECNOLOGIA -61-
Figura 6.6 - Tela Inicial do Sistema Especialista Implementado no ToolBook.
A dificuldade de concepção aumentou, quando da introdução dos
recursos de multimídia. Agora era preciso intercalar também novas opções de
mídia, capturar e escolher as imagens, sons e planejar as animações. Novos
problemas surgiram: onde capturar as imagens e sons? Há problemas de direitos
autorais? Como combinar e sequenciar as informações e conhecimento? Pode-
se constatar que , quando se usa multimídia, o aspecto visual e efeitos sonoros
são muito importantes. O processo de concepção e desenvolvimento deve ser
muito parecido com a execução de um filme.
6.2.2 - Outros Sistemas Tutores
Outros dois sistemas computacionais de apoio ao ensino (sistemas
tutores) foram desenvolvidos. Dois voltados a área de Planejamento e Controle
da Produção, um sobre Materials Resource Planning - M.R.P. II desenvolvido a
partir do software ToolBook e, outro sobre seqüenciamento - Problema de
ENSINO E TECNOLOGIA -62-
Máquinas Paralelas - na forma de um sistema especialista. O terceiro foi
desenvolvido para dar suporte ao ensino de ferramentas gráficas gerenciais.
Aproveitando o fato conhecido de que a teoria de seqüenciamento
(“scheduling”) ainda é pouco utilizada nos ambientes de produção, e com a
proposta de reduzir a distância entre essa teoria e a sua aplicação prática, foi
desenvolvido um sistema especialista para veicular esses conceitos, e não um
algoritmo de solução.
O problema de máquinas paralelas caracteriza-se pela existência de um
só tipo de máquina com múltiplas máquinas idênticas, sendo que cada tarefa
necessita de somente uma dessas máquinas. O modelo pode ser entendido a
partir da suposição que existem tarefas com operações simples, disponíveis
simultaneamente, e que existem k máquinas idênticas para o processamento das
tarefas.
O entendimento do sistema fica mais claro examinando a base do
conhecimento, através de um diagrama chamado Árvore do Conhecimento,
que facilita a visualização do processo decisório. A Figura 6.7 exibe o referido
diagrama para o caso geral da programação da produção, e detalha o de
máquinas paralelas. Os números representados na árvore correspondem às
referências bibliográficas recomendadas pelo sistema especialista. Maiores
detalhes podem ser obtidos em BELHOT & BETIOLI (1996).
ENSINO E TECNOLOGIA -63-
Quantidade de tipos de M áquinas
diferentes- M
Quantidade de M áquinas Idênticas -K
Quantidade de M áquinas do mesm o
tipo - Ki
m = 1 m > 1
M áquinaÚnica
M áquinas Paralelas
k = 1 k > 1
Job Shop com M áquinas Duplicadas
Ki > 1
Roteiro
Fluxo Padrão
Aleatório
particular p/cada tarefa
Precedência das Tarefas
não existe para todas astarefas
Precedência das Tarefas
a mesm a em todas as máquinas
Flow ShopPermutacionalFlow Shop
diferente demáquina a
máquinaexistente
Job Shop Open Shop
Fluxo Padrão
em fluxo
Ki = 1
Quantidadede M áquinas
Tem po deProcessamento
2 máquinas
Precedência
Data de Entrega
variadounitário
depen-dente
arbit. indepdep. In-
tree
Out-tree
Interrupção
com sem
sem
semsem
geral
semcom
sem
com
sem
sem
m máquinas
unitário variado
indep
sem
sem
com
dep.
sem
sem
In-tree
geral
com
sem
sem
Out-tree
2 4 6 8 11 13 15 17 19 21 23 25
sem
semsem sem
geral
sem
sem
arbit.
1 3 5 7 9 10 12 14 16 1820 22
24sem
co-mum sem
geral sem
com
indep
sem
com
depen-dente
In-tree
Out-tree
sem sem
semsem
sem
Figura 6.7 - Árvore do Conhecimento Representando o Processo Decisório.
Já o outro sistema, lida com os conceitos de M.R.P. II e roda acoplado a
um sistema comercial de modelagem de empresas, e tem dois módulos básicos:
Módulo do M.R.P. II - o objetivo principal é apresentar os conceitos básicos do
assunto. O módulo foi projetado para ter como
clientes/usuários os analistas de sistemas que trabalham
com o desenvolvimento e manutenção do sistema, e o
ENSINO E TECNOLOGIA -64-
pessoal de vendas técnicas da empresa. Em ambos os
casos a idéia básica é fortalecer conceitos das pessoas.
Além disso, funciona como um diferencial competitivo
de mercado para o software.
Módulo Estrutural do Sistema - fornece ao usuário uma visão global e a
integração dos componentes do software, de
uma maneira gráfica. Este módulo é destinado
às pessoas que irão receber treinamento sobre
a operação do software. Nele foram
disponibilizadas as informações técnicas e
operacionais sobre o sistema, à semelhança de
um “help”.
As Figuras 6.8 e 6.9 apresentam telas do sistema, a título de exemplo.
Maiores detalhes podem ser encontrados em BELHOT & LIMA (1996).
A utilização da multimídia torna a interface homem-máquina mais
interativa e mais estimulante, uma vez que a combinação de várias mídias atinge
a quase todos os estilos. As restrições quanto às questões de disponibilidade de
espaço e de velocidade vão deixando de existir, devido à evolução de hardware
e de software.
ENSINO E TECNOLOGIA -65-
Figura 6.8 - Estrutura Geral do Software.
Figura 6.9 - Módulo M.R.P. II.
ENSINO E TECNOLOGIA -66-
Outro sistema tutor foi desenvolvido, a partir do software Folio Views,
para dar suporte a uma disciplina de graduação, na apresentação de conceitos
ligados a ferramentas gráficas, que têm aplicação na identificação, análise,
priorização e solução de problemas. Foi o primeiro desenvolvimento utilizando
hipertexto.
As técnicas gráficas cobertas por esse sistema são:
• Histograma.
• Diagrama de Pareto.
• Diagrama Causa-Efeito.
• Diagramas de Dispersão.
• Curva ABC.
• Fluxogramas.
• Folhas de Verificação.
• Gráficos de Gantt.
A estrutura utilizada para discorrer sobre cada uma das técnicas, envolve
a discussão dos conceitos básicos (o que é), os passos para a sua aplicação
(como construir), quando usar e cuidados na sua utilização, e exemplos
ilustrativos. A Figura 6.10 apresentada a seguir mostra algumas telas do sistema
hipertexto.
A experiência adquirida com esse software, estimulou o envolvimento
posterior com aplicações em multimídia. O processo de autoria começa a ser
necessário, em função das ligações entre os nós (conteúdos), que precisam ser
pensadas em função do usuário final, e da própria concepção global do sistema.
6.3 - Conclusão Parcial No 2
A tecnologia sozinha não pode ser vista como a solução dos problemas
da educação, mesmo quando se considera a quantidade de novos recursos e
ENSINO E TECNOLOGIA -67-
inúmeras possibilidades que ela oferece, para incrementar o processo de
ensino-
aprendizagem. A revolução está na ação combinada da tecnologia e de novos
padrões educacionais ou pedagógicos.
Figura 6.10 - Tela Inicial do Sistema sobre Ferramentas Gráficas.
A tentativa de informatizar os métodos tradicionais de ensino, só torna o
processo tecnologicamente atualizado. A contribuição é limitada, e pode refletir
o uso da tecnologia para atividades que não agregam valor. O uso do
computador no ensino deve estar em sintonia com uma estratégia educacional,
e ter como finalidade o enriquecimento do ambiente de aprendizagem.
Nesse sentido, determinados tópicos ou assuntos podem e devem ser
apoiados pelo computador, segundo as orientações fornecidas pelo ciclo POCE.
ENSINO E TECNOLOGIA -68-
Em outras palavras, é preciso escolher a melhor combinação de conteúdo,
técnica de ensino e sistema de avaliação do aprendizado.
Além disso, é preciso refletir também sobre as exigências que são
colocadas sobre os professores e sobre os alunos. Os papéis precisam ser
revistos, face aos novos paradigmas, colocando ênfase na aprendizagem e no
aprender a aprender. O professor deverá ser um “facilitador” de informações e
dos caminhos de onde encontrá-las. O estudante, menos passivo, deverá ter
iniciativa para buscar essas informações.
Junte-se a esse contexto o fenômeno da globalização, e a participação
arrebatadora da Internet no processo educacional. Propostas de Ensino a
Distância, Internet-based Training, Ensino Virtual transformam-se em
experiências concretas, numa realidade que parecia tão distante há pouco
tempo atrás.
O emprego da tecnologia no ensino requer criatividade, um pensamento
inovador e a eliminação de todas as barreiras, inclusive as culturais. E, ainda
assim, as mudanças devem ser questionadas, compreendidas e assimiladas.
O desafio a ser vencido não é a tecnologia, mas o que pode e deve ser
feito com ela. Essa afirmação vale tanto para o ambiente industrial, quanto para
o acadêmico. Hoje as empresas aceitam a idéia da automação necessária, em
substituição à automação intensiva. Como o processo educacional parece seguir
os passos do processo produtivo, com uma certa defasagem, pode-se inferir o
futuro, mantida essa hipótese.
Para informatizar o ensino, o domínio e uso intensivo da tecnologia não
é condição necessária e suficiente para implementar um novo paradigma.
Outros pontos precisam ser desenvolvidos.
OS NOVOS PARADIGMAS -69-
7 - OS NOVOS PARADIGMAS
Nos últimos 30 anos, a humanidade acumulou mais conhecimento do
que em toda sua história. O conhecimento cresce a uma taxa exponencial,
enquanto os modelos educacionais crescem em uma escala linear, criando um
problema para absorver tanto conhecimento, como indicado na Figura 7.1.
Figura 7.1 - Defasagem entre a Evolução do Conhecimento e dos Recursos Utilizados na Educação.
A partir dessa constatação, algumas transformações são esperadas no
campo de ensino de engenharia. O que pode ser feito para corrigir essa
situação? Como resgatar a qualidade da educação? Assim como a produção em
massa caminha para a produção enxuta, a educação também caminha para um
GAP Propostas pedagógicas e educacionais
SéculoXX
Conhecimento disponível
XXI
OS NOVOS PARADIGMAS -70-
novo modelo, que apesar de não ter recebido ainda um nome consensual, já
conta com os pilares das mudanças.
Mas quais são as mudanças? O que é que está mudando? As mudanças
são aceitas a partir do momento em que se sabe: Por que mudar? Para que
mudar? Mudar significa adaptar-se às condições, quebrar antigos conceitos e
padrões que não mais se aplicam à realidade do mundo
As mudanças ocorrem em vários níveis e exigem diferentes respostas
por parte das pessoas e das organizações. A primeira e mais importante é a que
se refere à mudança de paradigma.
Como se sabe, a palavra paradigma, de origem grega, foi introduzida por
KUHN (1962) para identificar trabalhos científicos de caráter revolucionário,
que abriam perspectivas para pesquisas futuras. Hoje o termo é bastante
difundido, e se aplica aos conceitos, valores, percepções e práticas que
caracterizam uma forma particular de organização.
Os paradigmas são úteis à sociedade, aos indivíduos e às organizações
enquanto refletem os seus valores e interesses. Quando estes mudam, é preciso
mudar também os paradigmas. Caso contrário tornar-se-ão pessoas e estruturas
anacrônicas e, por mais esforço que façam, terão dificuldades de triunfar em um
mundo que opera em outras bases (NAJJAR, 1995).
RIBAS & VIEIRA (1996), afirmam que as mudanças ocorridas no ensino,
normalmente não produzem alterações significativas, porque não produzem
reflexos na raiz da questão, ou seja, não modificam a estrutura. O modelo
educacional continua o mesmo, a forma de pensar não se atualiza, quando se
procedem as mudanças de carga horária, programa e outras pequenas
alterações.
O paradigma educacional está mudando, e deve afetar professores e
alunos em igual intensidade. O modelo instrucional, isto é, aquele baseado
essencialmente na transmissão e recepção da informação, ainda é muito
utilizado na educação em engenharia. Entretanto, é de se esperar, que a
aplicação única desse modelo tenha dificuldade de sobrevivência, face à
velocidade de modificação e surgimento de novas informações.
OS NOVOS PARADIGMAS -71-
7.1 - Ensino de Engenharia à Imagem da Manufatura
O setor secundário (indústria de transformação) está passando por
profundas mudanças, que podem ser caracterizadas como uma mudança de
paradigma, da produção em massa, para a produção enxuta.
Nas fábricas, as alterações são sentidas nos procedimentos que adota, na
flexibilidade dos seus equipamentos, na qualidade de seus produtos, no
atendimento das necessidades dos clientes e, principalmente na postura do
profissional que atua nesse contexto.
Essa nova postura, na opinião de VALENTE(1996), implica na mudança
do processo de formação desse profissional, para que ele atenda às novas
exigências do mercado. As empresas estão se ajustando a essa nova realidade,
que exige decisões rápidas, preço e qualidade competitivos, produtos
customizados. No entanto, a formação do engenheiro ainda não sofreu as
alterações devidas, e continua preparando o profissional com habilidades que
são, no mínimo, discutíveis. Insiste-se em manter a educação em engenharia nos
mesmos moldes da produção em massa.
Analisando a evolução dos sistemas de produção (ou de manufatura),
pode ser estabelecida uma base para entendimento da educação em
engenharia, a partir da simples comparação dos objetivos, métodos e resultados
obtidos.
Analisando o contexto da produção no passado, verifica-se que os
produtos eram fabricados para atender exatamente às especificações do cliente.
Os equipamentos utilizados permitiam uma série de operações diferentes, para
produzir uma grande variedade de produtos , normalmente em quantidade
unitária. É a “produção artesanal”, onde os altos custos são compensados por
igual qualidade e customização do produto.
A partir da revolução industrial, esse processo passou a ser substituído
paulatinamente pelo que foi chamado de “produção em massa”, onde a idéia
central era produzir mais (o máximo possível) ao mínimo custo (com economia
de escala), garantindo-se a utilização eficiente dos recursos produtivos.
OS NOVOS PARADIGMAS -72-
Como conseqüência desse modelo, ocorre a padronização dos produtos
finais, aumentando-se a quantidade produzida, reduzindo-se os custos unitários
e, por conseqüência do processo, a qualidade. A participação do cliente nesse
modelo, é de consumir produtos colocados no mercado, segundo
especificações que podem não atender plenamente às suas necessidades. O
processo produtivo evoluiu da produção unitária para uma produção muito
maior, onde a ênfase repousa nos interesses internos da organização
(produtividade dos recursos).
Devido a globalização da economia, o mercado começa a exigir que
alguns valores sejam resgatados. Para se tornarem mais competitivas, algumas
empresas começam a diminuir a ênfase da produtividade dos recursos e a
dividi-la com a valorização do serviço ao cliente. A idéia básica é resgatar os
benefícios da produção artesanal, preservando as vantagens da produção em
massa, onde os valores, desejos e necessidade dos clientes passam a ser
incorporados na gestão do negócio.
Essa transição, que está sendo chamada de Produção Enxuta (Lean
Production), é uma tentativa de se resgatar a qualidade dos processos e dos
produtos, a partir da valorização das questões pertinentes aos clientes e ao
mercado. A figura 7.2 acrescenta mais detalhes dos diversos paradigmas
utilizados na produção.
Como as escolas de engenharia deveriam preparar os estudantes para
esse meio, elas passaram a adotar o mesmo paradigma e a reproduzir as
relações do ambiente industrial, no que se refere ao modelo de gestão
(VALENTE, 1996).
Antigamente a educação dos membros das famílias nobres, era feito por
meio de mentores (tutores), pessoas capacitadas e especialmente contratadas
para cuidar da formação de uma pessoa. É um processo de educação artesanal,
com relações diretas entre o mestre (que produz) e o aprendiz (que demanda).
Com o passar do tempo, e pela necessidade de estender a educação a
uma parcela maior da população, o processo de educação por mentores fica
OS NOVOS PARADIGMAS -73-
inviável, do mesmo modo que a uma empresa seria impossível aumentar sua
produção, mantendo a estrutura da produção artesanal.
Conseqüentemente, o processo educacional migra para a educação em
massa (ou a massificação do ensino). Aumenta-se o número de pessoas em
formação, todas reunidas no mesmo local e para receberem o mesmo
conhecimento. Se por um lado, garante-se um mínimo de conhecimento para
cada indivíduo, por outro perde-se na especificidade e potencialidade do
indivíduo. O conhecimento é padronizado e formatado no tempo, espaço e
conteúdo.
Na educação em massa, o princípio é o mesmo utilizado pelas empresas,
isto é, a produtividade dos recursos, onde medidas (índices) de produtividade
são estabelecidas: alunos formados, evasão, reprovação, alunos por sala, etc. A
Figura 7.2 apresenta também os paradigmas da educação e sua relação com os
da produção.
À semelhança de uma linha de montagem, o aluno vai passando pelo
processo de produção - os semestres letivos e as respectivas disciplinas. A cada
fase do processo de transformação, pontos de controle (avaliação) são
estabelecidos, para garantir padrões mínimos de qualidade, como na
manufatura. Isto significa para o aluno, obter uma nota mínima em cada
disciplina, para que possa prosseguir no seu processo de formação.
Nesse processo, os professores têm uma participação muito importante,
porque são os agentes de transferência do conhecimento, em última instância, o
agente da mudança. Mas, nem sempre o professor está ciente da sua
responsabilidade nesse processo de transformação, e acaba padronizando o
conhecimento e, por decorrência, o aluno. A qualidade da educação cai quando
avaliada pela dimensão do aprendizado.
O processo de formação de uma pessoa fica comparável a passar por
um túnel com uma altura máxima definida. Os que excedem essa altura, terão
que se curvar. Aqueles que têm mais conhecimento, uma habilidade definida ou
uma inteligência diferente, acabam limitados em algum aspecto de sua formação,
quando se deparam com esse processo de formação.
OS NOVOS PARADIGMAS -74-
PROCESSO DE PRODUÇÃOPROCESSO DE PRODUÇÃO
PRODUÇÃOARTESANAL
PRODUÇÃOEM MASSA
PRODUÇÃOENXUTA
ESPECIALIZAÇÃOCUSTOMIZAÇÃOEQUIPAMENTOS FLEXÍVEISPRODUÇÃO UNITÁRIA
BAIXA ESPECIALIZAÇÃOPRODUTOS PADRONIZADOSEQUIPAMENTOS DEDICADOSALTA PRODUÇÃO
ESPECIALIZAÇÃOPRODUTOS QUASE EXCLUSIVOSEQUIPAMENTOS FLEXÍVEISALTA QUANTIDADE
Q U A L I D A D EPASSADO FUTURO
PROCESSO EDUCACIONALPROCESSO EDUCACIONAL
EDUCAÇÃOPOR
MENTORES
EDUCAÇÃOEM MASSA ?
• CUSTOMIZAÇÃO• EDUCAR MEMBROS DA CORTE (FAMÍLIAS)
• ÊNFASE NO PROCESSO• PONTOS DE CONTROLE• PADRONIZAÇÃO CONHECIMENTO• ESPECIALIZAÇÃO
REQUISITOS HUMANOS EDUCACIONAIS TECNOLÓGICOS
Figura 7.2 - A Qualidade na Educação à Semelhança do Processo de Produção.
O mesmo conhecimento é colocado à disposição de pessoas diferentes,
sem a consideração explícita das suas necessidades e potencialidades. Surge o
“indivíduo padronizado”, onde as especificações já foram definidas a priori
(aquilo que ele deve aprender). A vantagem que esse modelo trás é a
distribuição de conhecimento a um número maior de pessoas (vide Figura 7.3).
OS NOVOS PARADIGMAS -75-
Figura 7.3 - Distribuição do Conhecimento Gerando Padronização dos Indivíduos.
A questão da padronização de conteúdo, no tempo e no espaço, e do
indivíduo em formação é bem retratada na metáfora, intitulada: “A escola dos
Animais”, cuja autoria não foi possível resgatar.
“Certo dia, os animais decidiram fazer algo significativo. Resolveram
organizar uma escola. Criaram um currículo que envolvia corrida, escalada,
natação e vôo. E, como de praxe,os animais teriam que participar de todas as
atividades.
O coelho destacou-se na corrida, mas teve uma contratura muscular de
tanto praticar natação.
O pato saiu-se muito bem na natação, na verdade melhor que seu
instrutor, mas como não foi bem na corrida, teve que ficar depois do horário
treinando corrida. Por conta disso, seus pequenos pés-de-pato foram tão
exigidos, que seu desempenho na natação foi apenas regular, mas isso não
incomodou ninguém, a não ser o pato.
O esquilo era ótimo na escalada, mas ficou totalmente frustrado nas
aulas de vôo, pois seu instrutor o fez começar do chão ao invés de começar
pelo topo da árvore. Ele ficou com cãimbra de tanto praticar o exercício e só
obteve nível C na escalada e nível D na corrida.
Educação Tradicional Ganho devido à
padronização
Quantidade de pessoas
Conhecimento
OS NOVOS PARADIGMAS -76-
A águia era severamente punida por gostar de ser diferente. Nas aulas
de escalada, ela ganhou de todos, mas insistiu em usar seu próprio jeito de
chegar lá”.
Moral da História: Cada criatura tem seu próprio conjunto de habilidades, nas
quais ela vai brilhar naturalmente, desde que não seja
forçada a conformar-se com um molde que não lhe serve.
Assim como a manufatura caminha para a produção enxuta, a educação
em engenharia caminha na direção de um novo paradigma, que ainda não tem
um nome consensual, mas que já estabeleceu os pontos de sustentação das
mudanças que se aproximam.
7.2 - O Papel do Professor
Especificamente em termos da educação, um fator que prenuncia as
mudanças é a necessidade de definir novos mecanismos que facilitem o acesso
ao conhecimento. Tradicionalmente, era o professor quem detinha o
conhecimento, pois ele tinha as facilidades de acesso aos livros, revistas e
informações. Ao aluno cabia recorrer ao professor, como fonte do
conhecimento, ainda que recebesse somente parte dele.
Nesse modelo, o aluno vai a escola buscar conhecimento especializado,
mediante a interação com o professor. Como pode ser observado, o papel do
professor é extremamente importante nessa relação, um papel tão importante
e ao mesmo tempo tão pouco valorizado. Parece que não foi percebido que o
professor é o elo de ligação entre aquele que aprende e o conhecimento .
A mudança começa a ocorrer na medida em que a tecnologia permite
ao aluno buscar o conhecimento sem a participação direta do professor. Esse
atalho muda fundamentalmente a relação de ensino, o professor (instrutor)
deixa de ser o único elo com o conhecimento, conforme ilustra a figura 7.4.
OS NOVOS PARADIGMAS -77-
Nesse contexto, verifica-se que a educação tradicional é focada no
ensino, isto é, na definição da estrutura curricular, do sistema de avaliação e no
estabelecimento daquilo que é entendido como necessário e suficiente que uma
pessoa saiba sobre os diferentes domínios.
Figura 7.4 - A Tecnologia Criando Acesso Direto ao Conhecimento.
Currículo, avaliação e conteúdo, combinados com o que o professor
tem facilidade para ensinar, leva à convergência, que é o primeiro estágio da
padronização do indivíduo em formação.
Perpetua-se o dilema entre o que o professor precisa ensinar (legislação)
e aquilo que ele gosta ou sabe fazer, entre aquilo que o professor ensina e o
que o aluno gostaria de aprender. Divergências surgem quanto aos estilos
(preferências) de ensino e de aprendizagem.
Como uma conseqüência natural, o aprendizado, entendido como o
resultado do processo de ensino, está baseado na solução de problemas
“escolhidos”, mediante a aplicação de uma seqüência de passos pré-
estabelecidos. Isto quer dizer que o ensino ocorre mediante um “livro de
receitas”, onde o ponto fundamental é a acumulação do conhecimento e a
capacidade de reproduzir esses conhecimentos em situações controladas,
definidas ou estruturadas. Assim, a formação profissional está apoiada no
CONHECIMENTO
PROFESSOR (INSTRUTOR)
ALUNO
TECNOLOGIA
OS NOVOS PARADIGMAS -78-
desenvolvimento da habilidade de resolver problemas, com pouca ênfase na
estruturação do processo decisório.
Resumindo, o ensino tradicional não resiste à obsolescência do
conhecimento e conseqüentemente do profissional colocado no mercado de
trabalho. Valoriza a idéia da eficiência no uso dos recursos e orienta a gestão
para os aspectos internos da organização, perdendo suas relações com o
mercado, sociedade e empresas. É fruto de uma visão reducionista, onde é
aceita a idéia de que o todo pode ser repartido em partes, e onde a ênfase
repousa na solução das partes, na busca de técnicas de solução, em outras
palavras do “como fazer”, em detrimento de “o que fazer” (BELHOT, 1996).
O ensino tradicional focaliza o conteúdo, em parte “propriedade” do
professor, que é o único especialista dentro da sala de aula, que transmite o
conhecimento em sessões programadas em duração e local. A teoria
apresentada não é contextualizada, e os problemas resolvidos em sala de aula,
normalmente, estão longe da realidade. Os professores não aceitam idéias e
opiniões diferentes das suas, são infalíveis e criam pânico nos alunos.
7.3 - Os Pilares de Sustentação
Falando das condições de contorno impostas ao ensino pelas mudanças
que se avizinham, FEHR (1996) comenta que a principal característica da nova
era, e que define o fim da época industrial, é a gradual extinção do emprego em
sua forma tradicional, onde o cérebro substitui o braço. Em termos práticos,
significa que a presença física, em determinado local, por determinado tempo,
não é mais condição necessária. Serão exigidos resultados, com qualidade e em
tempo hábil.
Transpondo para o ambiente acadêmico, essa afirmação implica na
reconsideração dos valores vigentes. Não mais importará quantas aulas o aluno
assistiu e, sim, quanto ele aprendeu e com que eficiência. O professor não mais
OS NOVOS PARADIGMAS -79-
deverá valorizar quantas aulas ministrou, mas o quanto contribui à formação dos
alunos.
Nas suas colocações, Fehr deixa claro a importância do fator tempo,
como sendo a segunda condição de contorno mais crítica que se modificou. O
tempo necessário para absorver a quantidade de informação gerada, não é mais
suficiente nos moldes atuais do ensino baseado na transmissão. E, nesse aspecto,
a explosão da informação tem uma conseqüência profunda na relação aluno-
professor. Não se pode exigir hoje, como no passado, que o professor saiba
tudo sobre a disciplina que ministra.
O quadro não estaria completo sem a consideração explícita da
tecnologia. Há duas razões básicas que atestam sua importância na educação: a
exigência dos empregos e a variedade de modalidades de aprendizado que a
tecnologia proporciona. Os empregos de alta qualificação do futuro exigirão
familiaridade com a tecnologia. Com a rapidez que o mundo evolui, todos
precisam se tornar aprendizes, e a formação do indivíduo deve privilegiar o
desenvolvimento das habilidades necessárias para continuar aprendendo.
Uma vez identificado o que está mudando, é preciso discutir para o que
mudar e, nesse sentido, alguns parâmetros já foram definidos:
1) ÊNFASE NA APRENDIZAGEM
A substituição do paradigma do ensino pelo da aprendizagem, procura
valorizar e estimular o que estudante precisa aprender e não somente o que o
professor (instrutor) é capaz de ensinar (treinar). Nesse sentido, começam a ser
propostas algumas teorias apoiadas na idéia de que os indivíduos devem ter a
chance de “construir” seu conhecimento, dentro dos seus padrões e de seu
interesse. É o paradigma construcionista (KAFAI & RESNICK,1996).
Em decorrência, novos papéis devem ser desempenhados pelo aluno e
pelo professor. O estudante sai de uma situação de passividade e de aprendiz, e
passa a atuar, em algumas situações, como especialista. O professor (instrutor)
OS NOVOS PARADIGMAS -80-
deixa de ser o elemento de convergência, o centro do conhecimento, para ser
um facilitador do aprendizado.
O que o processo de ensino tradicional ainda tem de valor para
oferecer é a comunicação face-a-face, que ocorre quando as pessoas dividem o
mesmo espaço ao mesmo tempo. Mas, será necessário reavaliar: O que fazer
nesses momentos? Quantos desses momentos serão necessários? Qual a
estrutura de suporte necessária para dar nova vida a essa forma de interação?
Alguns pontos merecem uma consideração especial:
• A atividade de ensino que, no modelo tradicional da instrução, é voltada ao
professor e à didática, deve ser mais interativa e voltada ao aluno.
• O papel do professor, de narrador de fatos e especialista, deve ser
substituído pelo de colaborador, facilitador e às vezes aprendiz.
• O papel do aluno, por sua vez, deve passar de ouvinte passivo e aprendiz, a
colaborador ativo e às vezes especialista.
• O conceito de conhecimento não mais deve estar associado a acumulação, e
sim à capacidade de transformação da informação em novos
comportamentos.
• O trabalho deve ser projetado para o grupo, para o coletivo, e não mais
para ser realizado por uma pessoa.
• A idéia de quantidade deve ser substituída pelo conceito de qualidade.
• Tratar a tecnologia como um componente e complementar ao currículo,
evitando a luxúria e a veneração da tecnologia.
2) APRENDER A APRENDER
As pessoas adquirem algo em torno de 20% de seu conhecimento, por
meio da educação formal. O restante é obtido por sua própria iniciativa, o que
impõe uma nova habilidade no aprender.
Isto significa abandonar os jargões, as estruturas e comportamentos
cristalizados, em favor de novos hábitos e atitudes. É a dicotomia entre o velho
OS NOVOS PARADIGMAS -81-
e o novo. O novo não é bom só por causa da novidade, e o velho não pode
ser descartado só porque é velho. Em cada caso é preciso saber :
• O que descartar (o que não quero mais do velho).
• O que preservar (o que ainda quero do velho).
• O que incorporar (o que quero do novo).
Essas mudanças deverão ser analisadas, questionadas e então assimiladas.
Nesse sentido, o conhecimento é o primeiro passo, para que o indivíduo possa
mudar sua atitude (a partir da mudança de seus valores pessoais) e,
posteriormente, mudar seu comportamento (influenciando outras pessoas). Em
resposta, surgirão novos ambientes de aprendizagem e treinamento, valorizando
o trabalho em grupo e tirando proveito das múltiplas inteligências e da liderança
compartilhada. É o indivíduo buscando e construindo seu conhecimento, com
iniciativa e apoiado pela tecnologia.
A teoria das múltiplas inteligências desenvolvida por GARDNER(1993)
afirma que cada pessoa tem componentes de sete inteligências. Para cada uma,
serão apresentadas as características que descrevem a maneira de aprender ou
de reagir ao ambiente (os que tem aptidão para..., que gostam de...):
1. Linguística - está relacionada às palavras e à linguagem escrita e falada. É
responsável pela produção da linguagem, incluindo a poesia, o contar-
estórias, as metáforas, raciocínio abstrato, leitura e escrita. O perfil aponta
para a capacidade de explicar, ensinar e aprender, senso de humor, memória
e lembrança, e entendimento da ordem e do significado das palavras.
2. Lógico-Matemática - normalmente está associada ao raciocínio científico ou
indutivo e às vezes dedutivo. Envolve a capacidade de trabalhar com
símbolos (números e formas geométricas) e com modelos.
3. Intrapessoal - está relacionada à auto-reflexão, à metacognição (reflexão
sobre o refletir) e à sensibilidade frente aos aspectos espirituais. As
características indicam concentração; percepção e expressão dos diferentes
OS NOVOS PARADIGMAS -82-
sentimentos íntimos; auto-confiante e auto-motivado, gosta de trabalhar
sozinho; demonstra capacidade de abstração e de raciocínio.
4. Visual / Espacial - apoia-se na capacidade de visualização espacial de um
objeto e na criação de imagens mentais. O perfil aponta para a percepção
acurada de diferentes ângulos, representação gráfica, manipulação de
imagens, formação de mapas mentais e imaginação ativa.
5. Musical - sensibilidade aos sons do ambiente, dos ritmos e batidas, e
manipulação de instrumentos musicais. Caracteriza-se pela facilidade de
reconhecimento da estrutura musical, esquemas para ouvir música, criação
de melodias e ritmos. Pode ser encontrada nos compositores, músicos, nas
bandas, na companhias de dança, nos publicitários.
6. Corporal / Cinestésica - relaciona-se com o movimento físico e com a
habilidade do corpo para expressar uma emoção, praticar um esporte.
Aprende fazendo. O perfil indica funções corporais desenvolvidas; alerta
através do corpo; controle dos movimentos voluntários; habilidades
miméticas.
7. Interpessoal - está baseada no relacionamento interpessoal e na
comunicação. É cooperativo, demonstra habilidade para trabalhar em grupo.
Tem bom relacionamento social e facilidade de entender as pessoas. Às
vezes é manipulador. Manifestam facilidade na criação e manutenção da
sinergia; superação e entendimento do próximo; percepção e distinção dos
diferentes estados emocionais das outras pessoas; e comunicação verbal e
não-verbal.
Segundo essa proposta, o ensino tradicional enfatiza os dois, ou no
máximo os três, primeiros tipos dessa lista. Os demais estudantes que tenham
os outros tipos estão em desvantagem. Esta proposta teve grande impacto na
pedagogia, uma vez que cada uma dessas sete inteligências representa canal
aberto para a aprendizagem.
OS NOVOS PARADIGMAS -83-
Esse fato é um desafio a ser vencido pelos professores, por exemplo,
para atender a um aluno que aprende através do movimento (corporal) e,
certamente, terá dificuldades em permanecer sentado. A permissão para se
movimentar, ou o trabalho com movimento (imagens animadas), pode
estimular seu aprendizado.
A melhoria do ambiente de aprendizagem também pode ser conseguida
por meio da utilização do construtivismo, uma estratégia educacional que está
apoiada nas idéias de que o aprendizado é um processo onde o conhecimento
deve ser passado a partir de experiências reais; e que as pessoas devem
envolver-se com o desenvolvimento de “produtos” que tenham significação
pessoal. Maiores detalhes podem ser obtidos em KAFAI & RESNICK (1996).
3) VISÃO SISTÊMICA
Trocar o enfoque do reducionismo pelo expansionismo, que é uma
forma de analisar um objeto em relação ao sistema mais amplo no qual ele está
inserido, é um elemento importante no entendimento do fenômeno da
globalização. Traduz-se no mapeamento das variáveis (ambientais) que fazem
parte do sistema amplo e na identificação das relações de influência, isto é,
como o sistema influencia e é influenciado por essas variáveis.
Em termos práticos, significa reconhecer no mercado as ameaças e as
oportunidades e internalizá-las através de procedimentos e ações (Figura 7.4).
O engenheiro é o produto final de um curso de engenharia, que utiliza
uma estrutura curricular como processo de transformação. O insumo vem do
mercado e o produto final vai para o mercado (sistema mais amplo).
As disciplinas que compõem a estrutura curricular são, em última
instância, as responsáveis pela preparação profissional. É através delas que se faz
a exposição da teoria e que se coloca o aluno em contato com os problemas
que deverá enfrentar.
É notório que esse processo de transformação é dependente de
múltiplos fatores, do aluno (sua história), dos professores (suas experiências e
OS NOVOS PARADIGMAS -84-
especialidades), das disciplinas (conteúdos e duração) dos recursos disponíveis
(físicos, instrucionais e tecnológicos). É óbvio também que não cabe outra
análise a esse processo que não seja global, holística.
OS NOVOS PARADIGMAS -85-
Figura 7.4 - Identificação das Variáveis do Macro-Ambiente e de suas Relações de Influência, Gerando as Ações Internas Necessárias ao Equilíbrio do Sistema.
7.4 - Conclusão Parcial No 3
O processo de mudança deve iniciar-se através da compreensão, isto é,
o indivíduo deve em primeiro lugar ter acesso ao conhecimento. No caso em
questão, corresponde a conhecer os conceitos pedagógicos básicos e a sua
contextualização.
Em seguida, vem a fase de domínio, onde o indivíduo começa a aplicar
os conhecimentos recebidos, adquire consciência, e dá início ao processo de
mudança dos seus valores pessoais.
No momento em que a tecnologia é dominada, e os resultados
começam a ser obtidos, vem a etapa da divulgação. Nessa fase, o indivíduo
muda seu comportamento individual, e começa a influir no comportamento do
grupo.
A Figura 7.5 ilustra essas etapas, e a sua estrutura deve ser interpretada à
semelhança da construção de um castelo de areia. A segunda camada de areia
SISTEMA
INTERNALIZAÇÃO
Variável Ambiental
Alunos Empresas
Sociedade Ameaças
e Oportunidades
Macro-Ambiente
OS NOVOS PARADIGMAS -86-
só é colocada depois que a primeira estiver bem compacta e, assim
sucessivamente.
As mudanças de comportamento exigem tempo e suas dificuldades
crescem proporcionalmente à profundidade com que elas devem ocorrer.
VARGA (1994) cita, apesar de paradoxal, que as pessoas mais difíceis para
mudar de opinião, ou de mais difícil entendimento, em ordem decrescente, são:
• os professores universitários;
• os dirigentes de orgãos públicos;
• os dirigentes de grandes empresas e organizações.
MUDANÇA DE VALORES PESSOAISINCORPORAÇÃO NO DIA-A-DIA
APRENDIZADO
INFLUÊNCIA NO COMPORTAMENTODO GRUPO
DIVULGAÇÃO
DOMÍNIO
CONHECIMENTO
Figura 7.5 - Conhecimento Gerando Mudanças a partir de Novas Atitudes e Comportamentos.
Na era do conhecimento, o nível de capacitação do indivíduo e da
empresa passa a ser fator determinante de sua sobrevivência. Assim, é
imperativo superar as barreiras pessoais e culturais associadas à introdução de
OS NOVOS PARADIGMAS -87-
novas tecnologias, principalmente a da informação e da comunicação, e de
novas estratégias educacionais.
Algumas soluções como o Ensino a Distância e a Universidade Virtual
começam a lembrar o movimento em direção à produção enxuta, com o
objetivo de manter as vantagens da educação em massa, preservando as
potencialidades do indivíduo. As empresas começam a reconhecer no elemento
humano seu principal recurso e mais valioso ativo.
O processo de transmissão do conhecimento conta com alguns aliados
importantes como a Internet, a vídeoconferência, a teleconferência e a
multimídia, entre outros. A utilização de treinamento baseado em computador
tem propiciado substanciais economias de custos no treinamento de seus
funcionários, quiosques multimídia são colocados no chão-de-fábrica para
fornecer aos operários acesso permanente à Intranet, disponibilizando
informações sobre processos de produção, equipamentos etc..
A tecnologia aproxima as pessoas, as comunidades e os países, e
possibilita que informação e conhecimentos possam ser trocados com muita
facilidade. Apesar disso, a comunicação face-a-face não fica desvalorizada, ao
contrário ela se enriquece e se torna mais complexa. A complexidade se deve
ao fato de que o valor não estará mais no domínio da informação, mas no
serviço de filtrar o caminho através da informação.
O que está em jogo é a tradição versus inovação, mecanismos de
manutenção contra mecanismos de adaptação. O primeiro protege contra
mudanças bruscas e indesejáveis e o segundo procura incorporar as mudanças
necessárias para a sobrevivência.
Como treinar e como criar um ambiente propício ao aprendizado são as
próximas questões a serem abordadas. O aprendizado envolve a disposição
para experimentar, para adquirir novos conceitos e para inovar nos métodos de
ensino e de treinamento, de modo que novas idéias possam ser colocadas em
prática.
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -88-
8 - A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA
O modelo adotado para a educação em engenharia força as instituições
de ensino a uma gestão voltada para “dentro de si mesma”, buscando a
execução das suas operações com eficiência. Desse modo, as decisões são
tomadas, utilizando dois critérios básicos:
1) A experiência acumulada, onde a direção a ser seguida depende do sucesso
de uma ação anterior, empreendida em circunstância semelhante.
2) Um modelo de referência, na maioria das vezes copiado de outra instituição.
Em ambos os casos, não são levadas em consideração a vocação, as
competências, as mudanças e as influências do ambiente externo e interno. O
ensino de engenharia (tradicional) parece estar fechado para as relações com o
mercado, com a sociedade e com as empresas, e para a incorporação de novos
métodos e técnicas educacionais.
Deve ser lembrado, que uma decisão não se transforma necessariamente
em uma ação que modifique uma condição existente. Ela pode simplesmente
transformar o procedimento operacional de uma rotina estabelecida, ou ser a
origem de uma mudança significativa. Assim, quando um problema é detectado,
sucedem-se as decisões que podem ser: rotineiras, inovadoras, improvisadas ou
planejadas.
Orientar a escolha dos parâmetros apropriados a um modelo
educacional é um problema difícil e, ao que consta, pouco explorado na
literatura. Parte-se do pressuposto que o sistema existente é adequado e
procura-se melhorar seus aspectos operacionais.
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -89-
No entanto, corrigir deficiências ou resolver corretamente problemas
específicos de um sistema que não está ajustado às necessidades e exigências do
mercado, leva a idéia ardilosa de melhoria ou eficiência.
Devido à busca incessante pela eficiência e em parte pelo modismo,
diversas técnicas, métodos e programas desenvolvidos nos vários países são
incorporados ao ensino de uma maneira isolada, procurando otimizar partes de
um sistema, que são interrelacionadas e interagentes. É preciso combater a idéia
de que a montagem de partes eficientes leva a um todo eficiente. Nessa
direção, toda e qualquer iniciativa que seja empreendida levará a alguma
melhoria, mesmo que temporária, mas não em termos de eficácia global.
A tão importante definição dos objetivos de uma disciplina, (por que
ensinar) não passa de uma mera descrição dos tópicos que serão abordados.
Isso pode ser comprovado pela simples observação dos objetivos atestados no
programa da disciplina.
Ao estabelecimento daquilo que será ensinado e sua organização (o que
ensinar) responde-se com a experiência de anos, dando o mesmo tratamento
teórico, prático e tecnológico a questões diferentes. As revisões curriculares,
pouco freqüentes, têm na legislação a sua “camisa de força”.
Sem falar nas técnicas de ensino e recursos instrucionais utilizados (como
ensinar), que na maioria das vezes não resistem a uma análise crítica quanto a
sua adequação e aplicação.
Esse modelo tem seu auge na avaliação, que mede basicamente a
capacidade do aluno de reproduzir situações discutidas em sala de aula,
mediante a aplicação de uma prova. Na maioria das vezes o professor avalia o
que foi ensinado e não o que aluno aprendeu.
Tomando o ciclo de ensino e de aprendizagem como ponto de
referência (vide figura 8.1), constata-se que a atividade de ensino está
fortemente baseada nas etapas “O QUE” e “COMO”, restringindo-se a aulas
teóricas (com excessivo e, às vezes desnecessário, grau de detalhe) ou aulas
práticas (onde o problema já foi isolado de seu contexto e dos outros
problemas com os quais tem relações de dependência e interação). Nota-se
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -90-
também pouca preocupação com os aspectos ligados ao planejamento do
ensino, no que se refere às estratégias de ensino e à consideração explícita dos
estilos de ensino e de aprendizagem.
8.1 - Explorando Possibilidades
A partir do ciclo de ensino e de aprendizagem, podem ser estabelecidas
quatro abordagens diferentes, compatíveis com cada uma das etapas, a saber:
prospectiva, formativa, prescritiva e construtiva. A seguir, são exploradas as
características de cada uma dessas abordagens, e o seu enquadramento dentro
do ciclo de ensino e aprendizagem. Dessa forma, é estabelecido um referencial
teórico para o enquadramento e desenvolvimento de estratégias educacionais.
NOVASSITUAÇÕES
CONTEXTUALIZAR
JUSTIFICAR
CONCEITUALIZAR
RESOLVER
TESTAR
O QUE
POR QUEE-SE
COMO
FORMATIVA
CONSTRUTIVA
PRESCRITIVA PROSPECTIVA
Figura 8.1 - O Ciclo de Ensino e de Aprendizagem e as Estratégias Educacionais.
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -91-
8.1.1 - A Abordagem Prospectiva
Na primeira etapa do ciclo de aprendizado deve ser discutido o
contexto da disciplina ou de um tópico. É nesse momento que se apresentam
as diferentes situações que ocorrem, sua importância relativa, a justificativa de
estudá-las e a relevância dos problemas associados. É a fase de preparação do
aluno (convencimento e motivação) para a apresentação da teoria e dos
conceitos. A realidade deve ser desvendada para o aluno, mostrando o seu
objeto de trabalho, os problemas comumente encontrados. No entanto, o que
é observado comumente, é que entre as situações apresentadas uma é
priorizada (ou relacionam-se algumas), e para ela a atenção estará voltada,
discutindo-se o que é preciso saber para equacioná-la e resolvê-la.
Para esta fase, o professor deve usar a abordagem prospectiva. A
estratégia é selecionar e arranjar os estímulos ambientais, para que a realidade
possa ser caracterizada e percebida.
Os alunos criativos e inovadores devem ser atingidos neste momento,
pois têm facilidade para propor alternativas, reconhecer problemas e
compreender as pessoas.
Por seu lado, os professores devem procurar desenvolver a cooperação
e a discussão sobre a vida profissional e social, por meio do questionamento e
da discussão de valores e significados em sala de aula.
Segundo essa abordagem, o professor influencia os valores e crenças,
transferindo o seu conhecimento e experiência por meio de perspectivas,
teorias pessoais, estruturas de referência, modelos, concepções, visão de
mundo, etc. Enfim, tudo aquilo que possa ser usado para dar sentido prático à
teoria e seu impacto na vida profissional futura.
Experiências passadas são úteis para ajudar a entender o futuro. A
veracidade desta frase decorre da importância que o momento histórico tem
na decisão tomada. Por isso, mais importante que entender a decisão, é analisar
o contexto em que ela foi tomada.
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -92-
A motivação para o aprendizado depende muito do que é feito, e dos
recursos utilizados nesta etapa. Como se trata de uma etapa introdutória, deve
estar apoiada no contato com a realidade, por meio de visitas técnicas, palestras
de especialistas, leitura de artigos ou mesmo estudo de caso.
A abordagem do estudo de caso tem muita utilidade para destacar
interrelações, apesar de ter sido muito criticada, e ter tido pouco impacto no
ensino de engenharia, por fornecer uma visão estática, e de um particular
momento no tempo. Entretanto, algumas considerações podem ser feitas sobre
as características dos problemas abordados, particularmente quanto a sua
estruturação, às informações e a lógica necessárias para sua solução. Essas
dimensões podem se combinar de diferentes maneiras, dando origem a
problemas que atendem a diferentes objetivos educacionais.
A observação da Figura 8.2, que reúne as três dimensões, permite
concluir que muitas das vezes os casos utilizados nas atividades de ensino
representam combinações inadequadas, para a finalidade a que se propõem.
Para começar uma combinação ajustada seria: um problema bem
estruturado, onde todas as informações estão disponíveis e, que exija o mínimo
de lógica para a sua solução. É um tipo de problema que aceita uma única
solução, o que pode ser apropriado para chamar a atenção de um determinado
conceito ou temática.
As outras combinações representam possibilidades mais complexas, que
exigem um raciocínio mais profundo e mais experiência, sendo, portanto,
indicadas para uma outra etapa do ciclo, onde o que se espera do aluno é a
capacidade de compreender e analisar situações novas, a partir da variação de
alguns parâmetros da condição inicial do problema.
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -93-
POUCO
POUCAS
MUITO
MUITAS
COMUM
LÓGICA EXIGIDA PARA A SOLUÇÃO DO PROBLEMA
QUANTIDADE DE INFORMAÇÕES DISPONÍVEIS SOBRE O PROBLEMA
GRAU DE ESTRUTURAÇÃO DO PROBLEMA
Figura 8.2 - Dimensões do Problema e suas Combinações, Resultando em Diferentes Graus de Dificuldade e de Objetivos.
8.1.2 - A Abordagem Formativa
Na fase “O QUE”, o aluno terá contato com os conceitos que
solucionam o(s) problema(s) exposto(s). Neste ponto o aluno deve estar
interessado (estimula) para conhecer a forma de resolvê-lo(s).
A teoria motiva naturalmente os alunos que têm um perfil mais reflexivo,
que são estimulados pelo valor da lógica de uma idéia e pelo uso de dedução
na solução de problemas. É nessa etapa que a maioria dos professores se
sentem confortáveis, pois a eles cabe a transmissão dos conhecimentos e essa
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -94-
atividade depende, normalmente, de seu conhecimento teórico, e sua
motivação reside na demonstração de sua habilidade e especialidade.
Nesta fase, o aluno deve ter a sua disposição modelos, regras de decisão
e instrumentos de medida, que aprofundem suas percepções pessoais sobre os
problemas e que ofereçam um caminho para a sua solução. A abordagem
formativa assegura a racionalidade, apresentando um padrão de
comportamento, sustentado por um conjunto de axiomas como, por exemplo,
linearidade e transitividade. Deve ser desenvolvida a habilidade de formulação
do problema e de construção de modelos.
Neste particular vale a pena ser observado com que tipo de problema
os estudantes se defrontam, em termos de estrutura e do nível organizacional
onde o problema ocorre. A partir da Figura 8.3 pode ser observado que as
técnicas de solução a serem exploradas devem ser compatíveis com o
problema apresentado.
A estruturação do problema representa uma escala que varia de mal-
definido a bem-definido, com base na percepção de quem vai resolvê-lo. O
nível organizacional no qual o problema ocorre, envolve questões operacionais
do dia-a-dia, ou aspectos estratégicos (de sobrevivência) de longo prazo. Outro
aspecto a ser considerado é a urgência de solução do problema, que varia de
uma crise reativa, a uma oportunidade proativa.
Problemas operacionais são mais adequados para o treinamento de
formulação e modelagem e, conseqüentemente, para a sedimentação das
diversas técnicas de solução. A maioria dos casos encontrados na literatura
normalmente enfocam os aspectos estratégicos de sobrevivência de uma
organização, que naturalmente têm baixo grau de estruturação.
Já os cursos de engenharia preferem enfocar os problemas muito
estruturados e de caráter operacional. São problemas que normalmente
aceitam uma única solução ótima, e que acabam por reforçar a aplicação de
uma seqüência de passos para a obtenção da solução, quando o conceito de
solução em engenharia, normalmente aponta para uma gama de alternativas
(tecnologia) e não para uma única verdade.
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -95-
As responsabilidades do professor envolvem, além da definição do
conteúdo e da seqüência em que será apresentado, a definição dos recursos
instrucionais que serão utilizados. Assim, a forma escolhida para a transmissão
do conhecimento também deve receber uma atenção especial, particularmente
as apoiadas pelo computador.
O desenvolvimento de sistemas computacionais de apoio ao ensino
respondem adequadamente ao desafio colocado pela globalização e pelo
excesso de informações. Contudo, a sua utilização não deve ser norteada pelo
simples domínio da tecnologia, e sim, como uma resposta pedagógica às
necessidades atuais.
POUCO
OPERACIONAL
CASOS DE
ADMINISTRAÇÃO
TÁTICO
ESTRATÉGICO
FORMULAÇÃO
PROBLEMASDE
CURSOS DE
ENGENHARIA
MUITO GRAU DE ESTRUTURAÇÃODO PROBLEMA
CRISE
OPORTUNIDADE
NÍVEL ORGANIZACIONAL
Figura 8.3 - Alternativas de Ensino Decorrentes da Combinação da Estruturação do Problema e do Nível Organizacional.
Atualmente, o domínio da informática é uma das principais habilidades
exigidas do engenheiro. Essa habilidade inclui, também, o saber como usar os
pacotes comerciais voltados para as questões de engenharia ou da gestão da
empresa. A familiaridade com o computador vem a partir do uso nas diferentes
situações em que ele pode ser empregado, seja por meio de softwares
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -96-
comerciais, seja por meio da exposição a sistemas computacionais de apoio ao
ensino, com todos os recursos tecnológicos disponíveis.
No momento atual, o uso do computador nas atividades de ensino e de
treinamento assume um importante papel, o de colocar professores e alunos,
juntos, no caminho do aprendizado. A sobrevivência está em jogo para ambos,
a adaptação às novas condições do mercado é imprescindível, para nele
permanecer, e de uma forma competitiva.
8.1.3 - A Abordagem Prescritiva
Na etapa “COMO”, os problemas identificados e priorizados são
resolvidos, por meio da teoria apresentada. É neste momento que o aluno
integra a teoria à prática, dentro de um contexto. É onde pode fazer sentido
encontrar primeiro a solução ótima. O professor deve estimular a
produtividade e a competência, bem como as habilidades necessárias para ser
um bom engenheiro.
A abordagem prescritiva caracteriza-se pela forma de utilização dos
valores para melhorar a tomada de decisão, explicitando de forma clara os
objetivos, as hipóteses, as alternativas de ação e os critérios de avaliação,
conforme Figura 8.4.
ESTADOINICIAL
(HIPÓTESES)
CRITÉRIO
CRITÉRIO
ESTADOFINAL
ALTERNATIVASPOSSÍVEIS
ALTERNATIVASVIÁVEIS
ALTERNATIVASDESEJÁVEIS
Figura 8.4 - Processo de Decisão Caracterizado pela Aplicação Sucessiva de Critérios para Seleção de Altermativas.
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -97-
Esta etapa encarrega-se da obtenção da solução do problema, mediante
a utilização de diferentes técnicas e algoritmos. É o problema identificado na
primeira etapa, sendo resolvido a partir dos conceitos fornecidos na segunda
etapa do ciclo referenciado na Figura 8.1.
O computador passa a ser utilizado como um facilitador do processo de
obtenção da solução, mediante a aplicação de rotinas computacionais, que
reduzem o tempo e aumentam a confiabilidade da resposta. É o computador
no seu uso mais convencional, e para o qual foi projetado - fazer cálculos com
rapidez e precisão.
Devido a essa capacidade, o computador acabou sendo utilizado para
resolver problemas cada vez mais complexos, que dependiam do entendimento
e consideração simultânea de diversos parâmetros. É a simulação, usada para
gerar, testar e resolver problemas.
Desenvolvimentos em hardware e software, como por exemplo a
multimídia , o CD ROM, e a própria Internet, têm dado um grande impulso a
novas áreas de pesquisa que procuram facilitar a introdução do computador no
ensino e na aprendizagem, melhorando a interface homem-máquina.
Durante muito tempo, o ensino de engenharia foi baseado na visão
reducionista, que está apoiada na idéia de que a solução de um problema maior
pode ser obtida pela reunião das soluções dos subproblemas, oriundos da sua
decomposição. Sob essa orientação reducionista, a ênfase repousa na obtenção
desses pequenos problemas e, naturalmente, ocorre a busca por técnicas novas
e cada vez mais eficientes. É a valorização do “como fazer”.
Atualmente, devido à globalização e ao excesso de informações, é
preciso valorizar o planejamento, isto é, “o que fazer”. A ênfase deixa de estar
na aplicação correta da seqüência de passos, e passa a ser valorizado o
diagnóstico do problema, a análise da decisão e a priorização de problemas
potenciais. Por essa razão, o próximo quadrante deve ser visitado.
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -98-
8.1.4 - A Abordagem Construtiva
Depois que os estudantes tenham tido contato com a formulação,
análise e solução de problemas que correspondem à primeira faixa da Figura
8.2, isto é, problemas bem-estruturados, com muitas informações disponíveis, e
que exigem uma lógica comum; outros problemas mais complexos podem ser
utilizados.
Os problemas semi-estruturados, onde só as informações mínimas
necessárias estejam disponíveis e que exijam uma boa dose de lógica
especializada para sua solução, são apropriados nesta etapa do ciclo de ensino e
de aprendizagem. É o caso dos problemas abertos, onde uma boa solução deve
ser escolhida entre as diferentes alternativas levantadas. A ênfase recai no
levantamento e na análise das conseqüências e impactos das diversas
alternativas; na definição dos recursos necessários e na avaliação da
probabilidade de cada alternativa atingir o objetivo. Nessa direção, o
construtivismo pode ser utilizado para dar forma a uma proposta..
O construtivismo é tanto uma teoria de aprendizagem, quanto uma
estratégia para a educação e, está baseado em dois preceitos básicos” (KAFAI &
RESNICK, 1996):
• aprendizado é um processo ativo, onde o indivíduo ativamente “constroi” o
conhecimento a partir de suas experiências no mundo real; e
• aprendizado é mais eficiente, quando as pessoas estão envolvidas em criar
“produtos” que tenham significação pessoal.
As pessoas podem estar criando poemas, esculturas, máquinas ou
programas de computador. O que realmente importa é que elas estejam
ativamente engajadas na criação de algo que faça sentido a elas e as pessoas à
sua volta.
A utilização do construtivismo na etapa “E-SE” facilita a integração da
experiência, a aplicação da indução na resolução de problemas, da criatividade e
da discussão de novas situações. O professor estimula a aprendizagem
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -99-
experimental e a auto-descoberta (aprender a aprender), para expandir os
limites intelectuais dos seus alunos.
Hoje em dia, deve-se valorizar a complexidade e magnitude dos
problemas reais, dando oportunidade aos estudantes de manipulá-los, em um
ambiente controlado. Uma estratégia educacional que está sendo utilizada com
sucesso, no meio acadêmico, é combinar simulação (softwares comerciais) com
o uso intensivo de estudos de caso. Essa estratégia estende a gama de decisões
que podem ser tomadas, e vai além da simulação e estudos de caso
convencionais. Além do mais essa combinação facilita a aprendizagem através
do “fazer”.
Na maioria dos casos o conhecimento prático do engenheiro é
adquirido por meio da experiência no trabalho. Como isso pode ser muito
caro, tanto em termos de custo como de tempo, o estudante deve ganhar essa
experiência ainda dentro da escola, em um ambiente livre de riscos.
Novamente a simulação passa a ser relevante
O uso da simulação no ensino não é novo. Contudo, o uso da simulação
como uma ferramenta isolada tende a simplificar o ambiente, restringir o
escopo do problema e excluir o envolvimento do ser humano. Os
desenvolvimentos mais recentes se encarregam de superar essas questões.
A partir dos jogos, jogos de empresas, entre outros, os estudantes
podem ganhar experiência nas decisões de caráter tanto estratégico como
operacional, através de exercícios intensivos de simulação, que podem ser feitas
pelo computador, ou não. Cabe ressaltar que a introdução de novas
tecnologias no ensino, principalmente as baseadas no computador, deve
relacionar todos os elementos envolvidos no processo, conforme ilustrado na
Figura 8.5. Um primeiro aspecto a ser lembrado é que os recursos necessários
de hardware e de software devem estar disponíveis para uso do professor e
dos alunos. Em segundo lugar, é preciso criar a cultura do uso do computador
nas diversas etapas do ensino e da aprendizagem. Isto significa, inclusive, planejar
as atividades de treinamento, sem o que há o risco da falta de uso da
tecnologia, pela falta de habilidade de usá-la.
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -100-
Fica claro que fornecer aos estudantes conhecimento, experiência e
entendimento da realidade requer uma estratégia educacional. É nesse sentido
que foram apresentados o ciclo de ensino e de aprendizagem e as abordagens
para que sirvam de referência para a melhoria do processo educacional, para o
entendimento das diferentes propostas pedagógicas que surgem, e para
fornecer aos professores um referencial teórico na proposição de novas
estratégias educacionais, com participação efetiva dos alunos.
Figura 8.5 - Elementos Envolvidos no Processo de Ensino e de Aprendizagem apoiado pelo Computador.
A seguir são apresentadas algumas propostas que podem ser
encontradas na literatura, e que podem ser devidamente enquadradas no ciclo
de ensino e de aprendizagem, visando ao seu aproveitamento na educação em
engenharia.
ENSINO APOIADO
POR COMPUTADOR
ADEQUADO
APROPRIADO
POSSÍVEL
ENSINO FORA
DA SALA
DE AULA
USO (DOMÍNIO)
COMPUTADORACESSO AS
REDES DE
INFORMAÇÃO
FORMAÇÃO E APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -101-
8.2 - Alternativas de Ensino-Aprendizagem
Comentando sobre os sistemas interativos de ensino, PALADINI (1995)
afirma que há mais eficiência na aprendizagem se o aluno assumir uma postura
ativa durante a transmissão de informações. Mas, essa proposição pode ser
considerada, se não nova, no mínimo pouco aplicada na prática diária das
universidades.
A opção pelo método tradicional da transmissão deve-se ao fato de
exigir pouco do professor em termos de criatividade, mantendo-o em uma
situação de relativa comodidade, que se perpetua pela falta de motivação para
reverter esse quadro.
Os elementos necessários para tal mudança já são conhecidos, é preciso
colocá-los em prática. O primeiro passo é enfatizar a aprendizagem. Em
segundo lugar, estimular o aluno a “construir” seu próprio conhecimento,
permitindo que ele descubra as informações a partir dos dados básicos que lhe
são fornecidos. Finalmente, é importante conhecer e utilizar as propostas
existentes, e analisar o seu potencial de aplicação segundo um padrão de
referência.
Nesse contexto, o ciclo de ensino e de aprendizagem pode ser usado
como ponto de referência para o enquadramento das diferentes estratégias
educacionais disponíveis. Para reforçar essa afirmação, são apresentadas a seguir
algumas alternativas de ensino e de aprendizagem.
8.2.1 - Jogos
Os jogos são interações competitivas, limitadas por regras para alcançar
um objetivo específico que depende de habilidades, e normalmente envolve
chance e imaginação. Nas regras são estabelecidas as condições dentro das quais
o jogo deve transcorrer: tempo de duração, o que é permitido e proibido, os
valores intrínsecos e um indicador do fim do jogo. (RANDEL et. al. 1992).
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -102-
Diferentes tipos de jogos estão disponíveis na literatura, e alguns
começam a ser empregados na educação em engenharia.
1) O JOGO SIMULADO
A simulação é utilizada por muitas razões, mas o propósito principal é
ajudar a entender e resolver problemas complexos e reais, construindo uma
versão simplificada do problema ou sistema. O modelo do processo ou do
mecanismo, relaciona as variações dos parâmetros de entrada, às saídas obtidas
(resultados), por meio de uma representação simplificada da realidade. Nesse
caso, diferentes situações são simuladas, e as conseqüências analisadas, sem
prejuízos reais ou danos materiais ou morais. No jogo simulado, as pessoas são
estimuladas a tentar novamente, o erro pode significar aprendizado.
O jogo simulado pode ser usado para analisar o estado atual de um
processo ou para projetar um novo, para testar a funcionalidade do processo
projetado e no treinamento de pessoal.
Os diversos softwares disponíveis no mercado permitem que diferentes
fenômenos possam ser estudados e analisados a partir da desenvolvimento de
um modelo. Os recursos vão além da modelagem matemática, permitindo a
visualização de operações, movimentos, locais, etc. A computação gráfica deu
nova vida à simulação convencional.
2) JOGO DE EMPRESA
Neste caso, a estrutura é a mesma do jogo simulado, onde as situações
simuladas são específicas da área empresarial. Além do aprimoramento das
habilidades técnicas, vivenciando situações rotineiras à empresa, este tipo de
jogo estimula a interação pessoal, pois para atingir os objetivos, os jogadores
dependem do processo de comunicação e de negociação. As aplicações mais
comuns deste tipo de jogo são:
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -103-
a) Jogos de Comportamento: visam basicamente o desenvolvimento dos
aspectos comportamentais, enfatizando a
cortesia, o relacionamento em grupo, afetividade,
confiança, motivação, para atingir o
desenvolvimento pessoal e um tipo de
dramatização.
b) Jogos de Processo: visam o aprimoramento das habilidades técnicas,
reproduzindo as situações enfrentadas no dia-a-dia.
Todas as áreas de uma organização podem ser objeto
de um jogo.
c) Jogos de Mercado: guardam as mesmas características do jogo anterior,
exceto quanto à área de aplicação, que neste caso
reproduzem as situações de mercado.
Para as organizações, a simulação é um método que favorece a
aprendizagem, e pode ser aplicado para a empresa como um todo, ou focado
em alguma área específica, como por exemplo, no processo de produção.
Quando utilizado na fase de análise, o jogo permite que todos os
participantes tenham uma visão do estado atual do processo sob análise, a partir
de um entendimento de toda a cadeia, com seus pontos fortes e fracos. Pode
ser utilizado para mostrar as interdependências entre diferentes departamentos
e atividades, e para valorizar a cooperação e comunicação. Além disso, o jogo
de empresa pode ser utilizado para o treinamento dos funcionários, antes da
implantação de um novo processo (HAKAMÄKI & NYBERG, 1996; JONES,
1985; WOLFE, 1985).
Quando utiliza jogos de empresa, o professor passa a ter um novo
conjunto de papéis: (i) o de pesquisador, que adquire novo conhecimento; (ii) o
de desenvolvedor, que desenvolve o jogo, apropria programas de aprendizado,
e projeta a interface entre o conhecimento e o estudante; e (iii) o de guia,
conduzindo o estudante na trilha do conhecimento.
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -104-
3) ROLE PLAYING GAME (RPG)
Surgiu nos Estados Unidos, em 1974, com a proposta de criar a
necessidade prática do aprendizado de determinado tema, estimulando o bom
humor e da imaginação dos participantes, que tomam decisões nem sempre
previsíveis.
O RPG não é competitivo, vencer não é a questão, mas sim utilizar a
inteligência e a imaginação para, em conjunto com os demais participantes,
buscar as melhores respostas para a situação proposta ou sob análise. É um
exercício de diálogo, de decisão em grupo e de consenso.
Na sua forma tradicional, é jogado verbalmente, mas outras formas
podem ser estabelecidas, como, por exemplo, pelo computador. O grupo
transporta-se, pela imaginação, para o cenário da aventura, que pode ser o
contexto empresarial, ou uma situação específica de produção. Não há
necessidade de material extra, mas podem ser utilizados.
A base do jogo é a criatividade. O jogador elabora seu personagem
através de regras adequadas à situação, que determinam as suas ações durante
o jogo. Nesse processo, todas as características do indivíduo florescem, as ações
podem ser analisadas em relação à pertinência e abrangência, processos
cognitivos são evidenciados, indicando o caminho da aprendizagem.
Demonstrar a importância dos conteúdos programáticos que não
tenham aplicação imediata, fica facilitado, porque o RPG estimula os diferentes
sentidos e estimula a manifestação das diferentes inteligências. A utilidade de
determinado conceito será demonstrada, colocando o aluno em uma situação
da qual só se sairá bem se souber usá-lo, e tudo dentro da sala de aula. É uma
maneira de valorizar a comunicação face-a-face. Mais informações podem ser
obtidas em MARCATO (1996).
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -105-
8.2.2 - Aprendizagem Baseada em Problemas
A aprendizagem baseada em problemas (Problem-Based Learning - PBL),
no seu nível mais fundamental, é um método instrucional caracterizado pelo
uso de problemas reais, como o contexto para que os estudantes aprendam a
ter uma postura crítica e as habilidades necessárias para resolver problemas,
além de adquirir conhecimento dos conceitos essenciais. Usando PBL, os
estudantes adquirem habilidades mais duradouras, que incluem a capacidade de
descobrir e usar os recursos de aprendizagem apropriados.
As tarefas de um ambiente de aprendizagem baseada em problemas
incluem:
• determinar se o problema existe;
• fazer uma descrição exata do problema;
• identificar as informações necessárias para entender o problema;
• identificar os recursos necessários para coletar as informações;
• gerar as soluções possíveis;
• analisar as soluções; e
• apresentar essas soluções oralmente ou por escrito.
Este método, utilizado para engajar os estudantes no processo de
aprendizagem, está apoiado em dois pontos básicos da teoria cognitivista. O
primeiro é que os estudantes trabalham nos problemas percebidos como
significativos ou relevantes, e o segundo é que as pessoas tentam obter mais
informações quando colocadas frente a uma situação que elas não entendem
prontamente.
Simplificadamente, o processo se inicia com o professor apresentando o
problema aos alunos, que em grupos pesquisam, discutem, obtém explicações,
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -106-
soluções ou recomendações. É um processo iterativo, composto dos seguintes
passos:
1. Forneça o problema - apresente aos estudantes um problema mal-
estruturado ou um cenário, sobre o qual eles não tenham conhecimento
suficiente para resolvê-lo. Isto significa que os estudantes deverão obter as
informações necessárias sobre o problema, aprender novos conceitos ou
princípios, assim que se comprometem com a solução do problema.
2. Liste o que é conhecido - em grupos, os estudantes listam o que conhecem
sobre a situação apresentada. Esta informação é colocada sob o título: “O
que nós sabemos?” Pode incluir os dados do problema ou alguma
informação baseada em conhecimento prévio.
3. Faça a definição do problema - a definição do problema deve ser feita a
partir da análise do que os estudantes sabem. Essa definição provavelmente
será revista, conforme novas informações sejam obtidas. As definições típicas
são normalmente baseadas em incongruências, discrepâncias, anomalias, ou
nas necessidades de um cliente.
4. Liste o que é necessário - os estudantes devem descobrir as informações
necessárias para o entendimento e solução do problema. Uma segunda lista
deve ser preparada com o título: “O que precisamos saber?” Esses quesitos
irão guiar as buscas, que podem ser feitas on line, na biblioteca, ou em
qualquer outro lugar fora da sala de aula.
5. Liste as possíveis alternativas de ação e os critérios — nesta fase e sob o
título: “O que devemos fazer?”, os estudantes listam as ações a serem
tomadas (por exemplo, consultar um especialista), formulam e testam
hipóteses alternativas.
6. Apresente e defenda a solução proposta - como parte do fechamento, os
estudantes podem comunicar oralmente ou por escrito suas descobertas e
recomendações. O pacote deve incluir a definição do problema, questões,
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -107-
dados obtidos e a análise dos dados que dá suporte às soluções ou
recomendações.
Os estudantes devem ser encorajados a repartir as informações on line
com estudantes, inclusive de outras escolas, fazendo uso das tecnologias
disponíveis. Devem ser estimulados a dividir seu trabalho, através da delegação
de tarefas. Alguns estudantes devem estar trabalhando no computador,
enquanto outros buscam informações ou usam referências escritas, entrevistam
especialistas ou utilizam outros recursos audio-visuais.
Trabalhar em um problema mal-estrutrado tem por finalidade levar o
aluno à percepção de que precisam de mais informações, que as inicialmente
apresentadas. As informações não disponíveis vão ajudá-los a entender o que
está ocorrendo e a decidir quais ações, se alguma, são necessárias para resolver
o problema. Nesse tipo de problema não existe um caminho certo ou receita
fixa para conduzir a investigação.
Cada problema é único, e muda conforme novas informações vão sendo
obtidas. Os processos de obtenção de informações são variados, e levam os
estudantes a buscar novos, quando os atuais estão esgotados ou por interação
com outros estudantes. Os estudantes tomam decisões e resolvem problemas
reais, com base no processo definido pelo grupo o que significa a não existência
de uma única resposta ótima.
Estudantes acostumados com aulas tradicionais baseadas no”giz e cuspe”
podem se sentir pouco confortáveis com o formato do P.B.L. durante algum
tempo. Ao professor cabe convencer os alunos de que eles são pesquisadores
procurando por informações, e que os problemas podem não ter uma única
resposta correta. Os alunos normalmente querem saber o que é que eles
realmente têm de fazer. Eles esperam que o professor prescreva o que deve
ser feito. Os alunos acostumados com o “livro de receitas” podem se sentir
desconfortáveis com os papéis a desempenhar no P.B.L..
Os professores que não estão familiarizados com a aprendizagem
baseada em problemas (P.B.L.) podem ter certas surpresas na sua aplicação.
A BUSCA DE UM MODELO DE REFERÊNCIA -108-
Trabalhar com um método de ensino não convencional pode, a princípio,
parecer perigoso, amedrontador e incerto. O professor não pode conduzir o
raciocínio dos alunos, com o risco deles acharem que há uma solução ótima, e
que ela pertence ao professor. Nas primeiras tentativas, o professor pode ser
tentado a dar muita informação aos estudantes, palavras-chave ou simplificar em
demasia o problema. Cenários complexos têm se mostrado eficientes para
aumentar a motivação e o engajamento dos alunos.
Ao utilizar o método P.B.L. nas aulas, os professores devem agir como
conselheiros metacognitivos, servindo como modelo, pensando alto junto aos
estudantes e exercitando o comportamento que se espera deles. Os estudantes
devem se acostumar a questões do tipo: O que está acontecendo aqui? O que
mais precisamos saber sobre? O que foi feito de modo efetivo?
Diversas obras de referência podem ser consultadas sobre o assunto,
que oferecem uma vasta relação de referências bibliográficas sobre P.B.L.
(SOUTHERN ILLINOIS UNIVERSITY, 1996; BARROWS, 1995).
CONSIDERAÇÕES FINAIS -109-
9 - CONSIDERAÇÕES FINAIS
Segundo VASILCA (1994), existem três objetivos fundamentais que a
moderna educação em engenharia deve contemplar. Em primeiro lugar, deve
dotar o aluno com um conhecimento que tenha profundidade e cobertura. Em
segundo lugar, deve garantir que sua formação esteja ajustada à demanda, atual
e futura, das instituições. E, por fim, garantir a melhor fundamentação para que
o engenheiro tenha empregabilidade e capacidade de se atualizar durante a vida
profissional, dando-lhe a capacidade de aprender a aprender.
Alguns especialistas recomendam que a educação duradoura deve
valorizar a modelagem de atitudes, valores e hábitos que promovam o
crescimento pessoal. Os estudantes de engenharia devem adquirir capacidade
de raciocínio, habilidade em tomar decisões, resolver problemas e interpretar
resultados computacionais corretamente.
É preciso mudar a orientação e compatibilizá-la com o momento atual.
Voltar os olhos para o mercado, identificar as ameaças e oportunidades e
internalizar ações que ajustem o processo de transformação ou o processo de
formação do engenheiro .
Definir o que é desejado e então estabelecer quais os recursos
necessários para alcançar esse objetivo, é uma atitude compatível com as
exigências de qualidade e produtividade no ensino de engenharia. Abandonar a
idéia ilusória de eficiência em favor da eficácia significa reconhecer que, mais
importante que usar bem os recursos para fazer bem feito, é fazer bem feito a
atividade correta.
Apesar dessas idéias não serem novas, nem tampouco desconhecidas, os
aspectos cognitivos embutidos nelas não são discutidos. O processo educacional
influencia o modelo mental de cada indivíduo, que é responsável pelas suas
CONSIDERAÇÕES FINAIS -110-
interpretações e reações às diferentes situações futuras. Esse modelo também é
influenciado por outros elementos como ilustra a Figura 9.1.
INTERPRETAÇÕESEXPERIÊNCIA
PASSADASITUAÇÕESFUTURAS
REAÇÕES
MODELO EVENTOS
AÇÕES
MODELO MENTAL
EXPERIÊNCIA
PROCESSO FÍSICO
INFLUÊNCIAS SOCIAIS
AÇÕES
INTERPRETAÇÃOAPRENDIZADOFORMAL SUBJETIVA
Figura 9.1 - Fatores que Determinam a Formação do Modelo Mental e sua Influência nas Ações Decorrentes.
O modelo mental sintetiza nossas crenças, valores e conhecimento, e é
responsável por nossas ações. Essas ações são escolhidas a partir da comparação
do evento com um modelo de referência. Todas situações vivenciadas
compõem a experiência passada e a partir desse histórico nascem as reações e
interpretações das situações futuras que iremos vivenciar. Alguns elementos
influenciam o modelo e/ou são influenciados por ele, indicado por setas duplas,
(BELHOT, 1996).
CONSIDERAÇÕES FINAIS -111-
Esse processo é um ciclo, onde o ensino contribui para a formação de
valores e a aquisição de conhecimento que, quando colocados em prática,
geram as habilidades necessárias para a sobrevivência profissional.
Como pode ser observado, os aspectos cognitivos do aprendizado não
podem ser visualizados e são de difícil avaliação. O professor, efetivamente, não
sabe o que o aluno aprendeu, se aquilo que foi ensinado ou o que o aluno
queria aprender. Assim, é possível que valores e crenças negativas sejam
incorporadas, o que levaria à busca de conhecimento incorreto e ações
equivocadas.
É necessário que o engenheiro desenvolva a capacidade de se adaptar à
nova realidade, criando as oportunidades de trabalho e não simplesmente
explorando as existentes, bem como prepará-lo para planejar com criatividade
e flexibilidade, e não mais reproduzir soluções conhecidas .
As questões que se colocam são: Como preparar esse novo tipo de
engenheiro? Como estruturar a Educação em Engenharia para enfrentar os
desafios e oportunidades do Século 21?
É condição básica que os estudantes devam não só conhecer as técnicas,
mas principalmente saber porque e quando aplicá-las. Deve ser lembrado
também que a obsolescência pode vir a ser um problema, uma vez que o
processo de formação em engenharia permanece apoiado em um corpo
relativamente estável de conhecimentos técnicos gerados nos últimos anos. O
ciclo de vida da tecnologia está cada vez mais curto, quando comparado ao
ciclo de vida da educação em engenharia, o que exige um cuidado adicional
naquilo que é ensinado nas escolas.
Um novo papel para o professor e para o aluno é esperado nesse novo
cenário. Mais ênfase será dada ao aprendizado. Nesse sentido, a tecnologia deve
ser um forte aliado do processo de ensino-aprendizagem.
O futuro, certamente, será diferente do passado e do presente, e por
essa razão não podemos continuar ensinando aquilo que foi ensinado, e do
mesmo modo. Trabalho em grupo, liderança compartilhada, múltiplas
CONSIDERAÇÕES FINAIS -112-
inteligências, contexto e não conteúdo, em breve farão parte do jargão do dia-
a-dia dos profissionais e das empresas.
HOSAIN (1994) cita uma frase dita pelo Professor Laurie Kennedy da
Universidade de Alberta, Canada:
“...nós estamos no negócio de educar engenheiros, não no de treinar
técnicos, o (e) se completa com (e); o (t) com (t) “.
É para o negócio de educar engenheiros que são feitas as propostas do
ciclo de ensino e de aprendizagem, e as abordagens correspondentes a cada
uma de suas etapas. As pesquisas esperadas a partir deste ponto referem-se à
validação do ciclo, como uma estrutura de referência, e à busca de propostas
educacionais e pedagógicas associadas a cada uma das etapas do referido ciclo.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -113-
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