No dia 29 de agosto de 2019, os alunos do 4° semestre de engenharia de controle e automação do Campus Cubatão do IFSP realizaram uma aula “estrelar” ao utilizarem o Radiotelescópio do LabMax para observar as atividades solares com o intuito de entender fenômenos de clima espacial que envolvem nosso planeta e é regido por nossa estrela, o Sol. A aula prática foi organizada pelo Dr. Alexandre Maniçoba de Oliveira, com o apoio do Coordenador do Curso, Me. Marcelo Coelho e da Drª Anna Karina.
O experimento extra-classe foi realizado em um dia de céu de brigadeiro, o que proporcionou ótimas medidas da atividade solar.
A aula foi idealizada a partir do uso da metodologia PBL (Problem Based Learning) e proporcionou aos alunos, um ambiente de aprendizado auspicioso para a compreensão dos assuntos estudados na disciplina de Física Teórica III, onde na ocasião do experimento, estava sendo abordado conceitos de Transmitância Atmosférica de ondas eletromagnéticas.
Artigo sobre o uso de Radiotelescópio em aulas práticas.
SOBRE A PBL
Na escola de medicina da Universidade McMaster, no Canadá, por volta dos anos 60, uma nova metodologia de ensino foi criada, a PBL. Esta metodologia foi baseada no estudo de casos da faculdade de direito da Universidade Harvad, nos Estados Unidos da América e também em um método de aprendizagem e ensino na área de medicina da Universidade Case Western Reserve, neste mesmo país.
Ribeiro (2005), conceitua a PBL hoje como um método de ensino pautado no estudo de caso e resolução de problemas reais, de maneira a instigar no aluno, ao menos: pensamento crítico, conhecimento do assunto e habilidades profissionais. O último item, em geral não é adquirido no ambiente escolar, ao contrário disso, tem sido desenvolvido somente na atuação no mercado de trabalho, o que nem sempre é possível, visto que sem estas habilidades, o aluno recém-formado pode nem mesmo ser inserido em um emprego.
O aluno, quando exposto ao aprendizado, erguido com os fundamentos da PBL, terá a oportunidade de, ao solucionar o problema proposto em sala de aula, pensar, expressar suas opiniões, desenvolver suas habilidades de trabalho em equipe e liderança e adquirir ainda mais respeito mútuo e responsabilidade. Tudo isso simultaneamente a aquisição de conhecimento, necessário para solucionar o desafio de maneira vencedora, tornando-se um pesquisador.
Outro conceito para a PBL é apresentado por Barrows (2002), onde usa-se alguns conceitos-chave para isso, sendo eles:
- Os alunos são expostos a problemas estruturados de maneira que possam discutir sobre estes e assim tenham uma série de pensamentos e ideias a respeito das prováveis causas dos problemas, bem como as formas de solucioná-lo.
- A PBL é uma metodologia centralizada nos alunos, sendo estes os protagonistas na determinação do conjunto de conhecimentos a serem aprendidos para que seja possível resolver o problema. Os alunos encarregam-se de sozinhos identificarem os problemas-chave e a melhor maneira de trata-los, não obstante, necessitam identificar quais áreas de conhecimento eles não dominam, e assim determinam o que deve ser estudado para sanar o problema.
- Os docentes agem como facilitadores, como orientadores que realizam questionamentos e levantamentos metacognitivos aos alunos com a intensão de leva-los a pensar.
- A base da PBL é a autenticidade, pois os alunos têm a oportunidade de resolver o problema e assim experimentar de forma profissional a resolução deste.
Voltando para os conceitos de PBL segundo Ribeiro (2005) e pautando-nos pelos escritos de Masetto (2004), a PBL não pode ser considerada e reduzida a um conjunto de técnicas em que os alunos se apoiam para solucionar o problema, mas sim uma metodologia de aprendizagem baseada na exposição da prática de solução de problemas que, em geral, envolvem a aquisição de conhecimentos de maneira integrada e estruturada (BARROWS, 1996).
Este ambiente de aprendizado é construído em torno de problemas reais, de tal forma que haja o desenvolvimento de habilidades para o futuro profissional, sendo elas: trabalho em equipe, aprendizagem autônoma, liderança e conhecimentos específicos sobre o assunto. Lembrando que o aluno é o principal responsável por conseguir seu próprio conhecimento.
Sobre a aprendizagem autônoma, Schmidt (1993) acredita que seja esta habilidade a maior recompensa, a maior incentivadora que leva os alunos e todos os envolvidos no processo de aprendizagem baseada em problemas a conhecerem melhor o mundo real, àquele distante das teorias, leis, conceitos e livros, àquele que não possui enunciado e que traz como que um ambiente de simulação do que há por vir na vida do futuro profissional.
Já segundo o educador, médico e escritor Oliver Wendell Holmes, a mente, uma vez expandida por ideias maiores, jamais voltará ao seu tamanho original. Neste notável pensamento, Holmes leva-nos a refletir que partindo do princípio que quando os alunos descobrem “o quão bons podem ser”, eles jamais, repito, eles jamais serão como antes. Além disso, expandem seus limites, outrora impostos pela sua condição tradicional (MACKAY, 1991).
Ainda que a PBL seja um modelo de educação pautada na resolução de problemas e que traga consigo uma gama de vantagens, já apresentadas anteriormente, uma dúvida é suscitada: Pode a PBL ser perfeita e livre de problemas pedagógicos?
A resposta é simples: Não! A PBL tem seus problemas.
Assim sendo, em total contraste ao que foi abordado até aqui, e para balancear o entendimento da prática da PBL, podemos nos lastrear nos estudos de Kirschener, Clark e Sweller (2006) que afirmam veemente que a PBL, é sem sucesso e ineficaz para o aprendizado.
Já para Kolmos e Algreen-Ussing (2001), a primeira, pesquisadora do segmento de educação baseada em problemas nos cursos de engenharia da Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (UNESCO), a prática da PBL inspira um elevado nível de engajamento dos alunos, sobretudo quanto aos estudos, por consequência disso, desenvolvem um nível forte e complexo de compreensão.
Ainda assim, Graaff e Kolmos (2003) reforçam que existe uma desvantagem em relação a prática da PBL: A possibilidade de haver “lacunas” em algumas partes específicas do conhecimento adquirido. Entretanto, é fundamental que os alunos participantes deste método de aprendizado levem consigo que serão pesquisadores, para o resto da vida, e que precisam tomar responsabilidade pelos seus próprios conhecimentos adquiridos.
Tanto para Schmidt (1993 e 2002) quanto para Regehr e Norman (1996), ao aplicarmos a metodologia PBL, observamos que o nível de conhecimento dos alunos em relação ao problema proposto, determina a natureza e a quantidade de conhecimentos novos que devem ser adquiridos.
Para estes pesquisadores há certa preocupação sobre como os alunos terão acesso ao conhecimento adquirido e memorizado, além de defenderem que nesse ponto, quando se refere a memorização do conhecimento, a PBL ajuda, pois desde o início, o problema é contextualizado e o aprendizado memorizado como experiência e não como enunciados e teorias.
Quando eles (os alunos) forem expostos, em suas vidas profissionais, a desafios que exijam estes conhecimentos, terão plenas condições de utilizá-los. Isso se deve ao fato de que durante a etapa de aquisição e memorização do, os próprios alunos estruturaram em suas memórias todo este conhecimento.
Esta forma de memorização proporcionada pela PBL é diferente de apenas gravar informações, ou seja, estruturam sua forma acessar a informação, o conhecimento. A PBL muda a forma de pensar e resolver um problema, esse método pode tornar o conhecimento mais ou menos acessível na memória, dependendo principalmente de como a pessoa o organizou em sua memória, sobretudo com base nas experiências vividas durantes as aulas.
Para Powell (2000) há vantagens da utilização da PBL especificamente no ensino na engenharia, sendo elas:
- Durante a realização do trabalho em equipe, os alunos aprendem a expressar suas opiniões e sobretudo a ouvir o que os colegas pensam, desta maneira acabam estabelecendo uma série de parcerias e interagindo com o corpo docente. Eles também aprendem a trabalhar melhor com prazos e descobrem o que já sabem e o que necessitam aprender para resolver o problema;
- A metodologia PBL é uma ferramenta útil contra a evasão escolar, pois os alunos se comprometem com o grupo e criam expectativas para ver o problema solucionado, buscando o sucesso.
Ainda segundo Powell (2000), há algumas desvantagens na PBL:
- Em matérias mais avançadas que necessitam de problemas complexos, é consideravelmente difícil obter todo o conhecimento necessário para resolve-lo;
- Nota-se que os alunos têm dificuldades para aprender sozinhos matérias como eletromagnetismo e física, por exemplo;
- Os alunos devem trabalhar no ritmo do grupo, o que pode não ser muito confortável para alguns;
- Para os professores pode surgir o estresse, sobretudo se o grupo questionar assuntos avançados e que não sejam da área do docente, obrigando-o direcioná-los a algum profissional especialista;
Referências
BARROWS, H. S. Problem-based learning in medicine and beyond: A brief overview. New directions for teaching and learning, vol. 68, p.3-12, 1996.
BARROWS, H. S. Is it Truly Possible to have such a thing as PBL. Distance Education, Vol. 23, n.1, 119-122, 2002.
BOKEY, Les; CHAPUIS, Pierre H.; DENT, Owen F. Problem-based learning in medical education: one of many learning paradigms. Med J Aust, v. 201, n. 3, p. 134-136, 2014.
GRAAFF, Erick de; KOLMOS, Anette. Characteristics of Problem Based Learning. Países Baixos: Universidade Técnica de Delft, 2003.
KIRSCHNER, P. A., SWELLER, John, & CLARK, Richard E. Why minimal guidance during instruction does not work: An analysis of the failure of constructivist, discovery, problem-based, experiential, and inquiry-based teaching. Educational Psychologist, vol. 41, n.2, p.75-86, 2006.
KOLMOS, A. and ALGREEN-USSING, H. Implementing PBL and project organized curriculum: Acultural change, Das Hochschulwesen, vol. 1, 2001.
MACKAY, Alan L. A Dictionary of Scientific Quotation. Ed. Galliard (Printers) Ltd. Norfolk. P 121. 1991
MASETTO, M. T. PBL na educação. In: ENDIPE, 12, 2004, Curitiba. Anais. Curitiba: Editora Universitária Champagnat, v. 2, p. 181-189, 2004.
M. P. C. SLVA, “A observação da Lua com instrumentos ópticos e o ensino de astronomia: Articulações entre a experimentação e a sala de aula”.
Dissertação de Mestrado. Universidade de São Paulo, 2016.
POWELL, P. From classical to project-led education. In: POUZADA, A. S. (ed.). Project based learning: project-led education and group learning. Guimarães: Editora da Universidade do Minho, p. 11-40. 2000.
REGEHR, G.; NORMAN, G. R. Issues in cognitive psychology: implications for professional education. Academic Medicine, v. 71, n. o, p. 988-1001, 1996.
RIBEIRO, L. R. de C. A aprendizagem baseada em Problemas (PBL): uma implementação na educação em engenharia na voz dos atores. São Carlos: Universidade Federal de São Carlos, 2005
SCHMIDT, H. G. Foundations of problem-based learning: some explanatory notes. Medical Education, v. 27, p. 422-432, 1993.
SCHMIDT, H. G. As bases cognitivas da aprendizagem baseada em problemas. In: MAMEDE, S.; PENAFORTE, J (orgs.). Aprendizagem baseada em problemas: anatomia de uma nova abordagem educacional. São Paulo: Hucitec/ESP-CE, p. 80-108. 2001.
Doutor pela EPUSP, professor EBTT do IFSP, pesquisador com dezenas de artigos publicados nas áreas de educação em tecnologia e eletromagnetismo aplicado, possui um livro publicado na área de automação e atualmente é revisor de duas revistas internacionais na área de micro-ondas.
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