O Ensino e a Aprendizagem da Física em Engenharia: Um estudo de caso no ensino politécnico

Abstract

RESUMO - Actualmente a maioria dos alunos que iniciam os seus percursos nos cursos de Engenharia provêm de diversas áreas de formação, com distintos níveis de conhecimentos em Física e Matemática e com reduzido contacto com a vertente experimental. Como resultado da implementação do modelo de Bolonha no Ensino Superior, os alunos devem assumir um papel importante no processo de ensino e de aprendizagem, o que se revela ser uma situação complexa para uma grande maioria. A experiência pessoal da maior parte dos estudantes levou-os a construir sólidos modelos mentais, de natureza espontânea, os quais, muitas vezes, se assumem como poderosas explicações, alternativas às concepções científicas. A investigação em didáctica das ciências tem recorrentemente evidenciado a enorme dificuldade de modificar, substancialmente, os modelos e formas de pensar espontâneos, típicos do pensamento de senso comum. O trabalho de investigação desenvolvido baseou-se numa metodologia de investigação de natureza qualitativa, assumindo-se como um estudo híbrido, misto de estudo de caso com investigação-acção. A questão central de investigação prendeu-se com a identificação e caracterização de diversos factores que podem condicionar o desenvolvimento de competências em Física em cursos de Engenharia. Procurou-se provocar a mudança de comportamentos através de distintas formas de intervenção, nomeadamente com a optimização de estratégias implementadas no processo de ensino e de aprendizagem, especificamente no domínio da Mecânica Newtoniana. Estas envolveram, em particular, os materiais didácticos utilizados, a organização estrutural do trabalho dos alunos, a resolução de problemas e a componente laboratorial, tendo em mente promover a aquisição de competências fundamentais na formação e desempenho do futuro Engenheiro./ ABSTRACT Currently the majority of students who start their courses in Engineering come from different areas of training, with different levels of knowledge in Physics and Mathematics and few contacts with the experimental domain. As a result of the implementation of Bologna’s model in higher education, students should play an important role in teaching and learning process, which is a very complex situation for a large number of them. Most students’ experience led them to build solid mental models of spontaneous nature, which often assumed to be powerful explanations, alternative to scientific conceptions. Research on science education has repeatedly shown the enormous difficulty of change these models and spontaneous ways of thinking, typical of common sense. This research work based in a qualitative methodology was developed as a mix between a case study and action-research. Main research question was related with the identification and characterization of several factors that can influence Engineering students’ skills developing in Physics. The goal was to stimulate changing behaviors through distinct forms of action, like the optimization of implemented strategies in teaching and learning process, specifically in Newtonian Mechanics. These strategies were among others: new didactic materials, students’ work organization, problem-solving and lab training, bearing in mind fundamental skills’ acquisition in the formation and performance of future engineers.