A aprendizagem Baseada em Projetos (PjBL) é uma metodologia ativa onde os estudantes aprendem por meio de projetos desafiadores e autênticos, que os motivam a aplicar os conhecimentos em situações reais. Com esta metodologia os estudantes, de forma colaborativa, desenvolvem um produto específico que permite resolver uma questão ou um desafio proposto.
A aprendizagem baseada em projetos baseia-se na constatação construtivista de que os estudantes adquirem uma compreensão mais profunda das aprendizagens quando constroem ativamente o seu conhecimento, explorando e aplicando ideias. Os estudantes desenvolvem habilidades importantes para o mercado de trabalho, como planeamento, pesquisa, comunicação e trabalho em equipa. Vários estudos demonstram que com esta metodologia obtêm-se melhores resultados do que com as metodologias mais tradicionais. (Marx et al., 2004; Rivet & Krajcik, 2004; William & Linn, 2003; Guo, et al., 2020)
Os estudantes são os principais agentes do seu processo de aprendizagem. Eles são responsáveis por identificar o que precisam aprender para resolver a questão ou o desafio proposto.
Projetos reais e desafiantes e que interessem aos estudantes são utilizados para que estes possam interagir com circunstâncias reais. Sendo mesmo possível haver o desafio por parte de instituições externas para projetos reais de colaboração entre a IES e a sociedade.
os estudantes criam um produto específico que permita resolver um problema/desafio proposto.
Com esta metodologia os estudantes, professores e membros da sociedade colaboram uns com os outros para investigar questões e ideias. A sala de aula torna-se uma comunidade de aprendizagens (Brown & Campione, 1994). O conhecimento adquirido será posteriormente partilhado com os restantes colegas e a entidade com quem se possa colaborar, caso isso tenha acontecido para a produção do projeto.
Os estudantes discutem as descobertas e consultam o professor para orientação, contribuições e feedback. O grau de orientação do docente está diretamente relacionado com o grau de maturidade dos estudantes.
Estas ferramentas podem ajudar a transformar a sala de aula onde os estudantes constroem ativamente o seu conhecimento (Linn, 1997; White & Fredrickson, 2000). Os estudantes podem utilizar as ferramentas tecnológicas na procura de informação, para colaborar com outros, para apresentar informação em formatos dinâmicos e interativos, para criar modelos e para produzir produtos multimédia (Edelson, 2001, Joseph S. Krajcik and Phyllis C. Blumenfeld).
A metodologia PjBL segue um processo estruturado, frequentemente dividido da seguinte forma (Blumenfeld et al., 1991; Krajcik et al., 1994; Krajcik, Czerniak, & Berger, 2002): O professor, tendo por base os objetivos e os conteúdos da Unidade Curricular, propõe aos estudantes um projeto, que deverá resultar na elaboração de um produto específico; Este desafio poderá ser proposto pelos próprios estudantes ou poderá ser proposto por um instituição/empresa parceira das Instituição; O professor define os grupos, a estrutura e a duração do projeto, orientando os estudantes ao longo das diferentes etapas, ajudando-os a refletirem sobre as suas aprendizagens. Estudantes, professores e membros da comunidade envolvem-se em atividades colaborativas para encontrar soluções para a elaboração do produto específico. Enquanto estão envolvidos no processo de investigação, os estudantes utilizam diferentes recursos (recursos tecnológicos e/ou recursos físicos) por forma a concretizar o projeto previamente estabelecido. Os estudantes criam um produto específico que responde ao desafio lançado pelo professor. Os estudantes realizam uma apresentação pública dos produtos desenvolvidos e descrevem o processo realizado.
Ao desafiar os estudantes a resolverem projetos reais e a produzirem produtos específicos, esta metodologia permite que os estudantes desenvolvam competências essenciais para o mercado de trabalho, tornando assim a aprendizagem mais dinâmica e significativa
A metodologia PJBL permite aos estudantes desenvolverem competências essenciais, tais como:
A implementação desta metodologia apresenta alguns desafios, tanto para estudantes quanto para os docentes. Dos diferentes desafios, destacamos os seguintes
A UC deve estar organizada por forma a que os estudantes desenvolvam os objetivos de aprendizagem e as competências definidas na Ficha de Unidade Curricular. A estrutura, a duração do projeto, as diferentes etapas, os recursos a utilizar bem como a metodologia de avaliação têm de ser definidos com clareza por forma a garantir um percurso de aprendizagem eficaz, bem como relacionar os objetivos de aprendizagem, com a metodologia e avaliação.
Os projetos devem ser desafiantes e reais, por forma a estimular o interesse dos estudantes e a promover o pensamento crítico e o raciocínio lógico. Devem ainda ser criteriosamente criados/selecionados por forma a que seja possível atingir os objetivos de aprendizagem definidos na Ficha de Unidade Curricular (FUC).
A utilização desta metodologia poderá impor a utilização de métodos e critérios diferentes dos tradicionais, exigindo uma maior complexidade no processo de avaliação, como a autoavaliação, a avaliação por pares e a realização de apresentações. Por outro lado, o feedback útil e contínuo pode também ser bastante desafiador, dado o carácter dinâmico e colaborativo desta metodologia.
É fundamental que os estudantes tenham acesso aos recursos necessários para a concretização do seu projeto e a criação do produto específico que responde ao desafio lançado pelo professor.
A metodologia PjBL deve ser ajustada para atender à diversidade de estilos de aprendizagem e necessidades individuais, o que poderá exigir abordagens personalizadas. Por outro lado, será ainda necessário gerir a dinâmica de grupo por forma a garantir a contribuição equitativa de todos os membros e um ambiente de aprendizagem eficaz e produtivo. Delimitando as tarefas a realizar por cada membro do grupo.
Unidade Curricular: Matemática 3 (2º ano – 1º semestre LERA, LEPC)
Docente: Luís Moreira
Na presente atividade é explorada a utilização do Excel (sem recurso a Macros) como ferramenta para o cálculo de potências de matrizes. De facto, ao contrário de muitas outras operações matriciais como a multiplicação, o cálculo de determinantes ou mesmo o cálculo de matrizes inversas, o Excel não possui uma função específica que permita o cálculo da potência de uma matriz. Tendo em conta este cenário, no final do curso de Álgebra, os alunos de diversos cursos de Engenharia e Tecnologia do ISEC Lisboa foram desafiados a construir uma folha de cálculo para ser utilizada como ferramenta interativa, capaz de realizar esse mesmo cálculo. Foi solicitado que o produto final (a folha de cálculo) resultasse userfriendly, ou seja, que funcionasse como interface intuitiva de cálculo para futuros utilizadores. A construção da folha de cálculo foi realizada em contexto de trabalho de grupo, foi apoiada pelo Professor num conjunto de aulas dedicadas ao tema e representou uma percentagem da avaliação de uma Unidade Curricular de Matemática.
Numa primeira fase, a par da introdução teórica e prática dos conteúdos programáticos de Álgebra Linear que implicavam operações com matrizes (soma, multiplicação por escalar, transposição, multiplicação de matrizes, cálculo do determinante e de inversa de uma matriz), foi ensinada a forma de realizar os respetivos cálculos usando o Microsoft Excel. Desta forma, os alunos tornaram-se familiarizados com as especificidades do cálculo matricial associado à utilização das folhas de cálculo, permitindo (aos próprios) confirmar os resultados dos cálculos efetuados. Seguidamente, quando introduzidos os conceitos associados ao cálculo de potências de matrizes, os alunos foram confrontados com a inexistência de uma função específica no Excel que proporcione de forma imediata esse cálculo. Foram apresentadas respostas em fóruns de discussão sobre a utilização do Excel com informação errada sobre este tópico, bem como exemplos de calculadores de potências de matrizes disponibilizadas online. Por fim, os alunos foram divididos em grupos (entre 2 e 4 elementos) e foram informados sobre os objetivos específicos do trabalho, da calendarização das aulas de apoio à execução do trabalho e dos prazos de entrega. As premissas do trabalho foram também estabelecidas: i) O trabalho consiste na produção de uma folha de cálculo que permita o utilizador indicar uma matriz e uma potência e receber o resultado da potência indicada da matriz. ii) O trabalho não requer o uso de macros e deve apenas recorrer a operações simples de multiplicação de matrizes. iii) Para além do aspeto técnico, o trabalho deve ser user-friendly, ou seja, facilmente um utilizador indica a matriz e o valor da potência e recebe o resultado, tendo todas as instruções sobre como proceder. iv) Devem ser definidos os limites mínimos e máximos para o tamanho da matriz e o valor da potência permitidas como input do utilizador. v) Podem ser utilizadas várias pestanas na folha de cálculo.
Apesar do ISEC Lisboa privilegiar o ensino e treino das funcionalidades do Excel, logo no primeiro semestre, com uma Unidade Curricular dedicada nos cursos de Engenharia e Tecnologia, os alunos chegam ao segundo ano com diferentes graus de proficiência nesta matéria. Desta forma, e apesar da realização do trabalho em grupo permitir uma aprendizagem por pares interessante, alguns grupos apresentavam bastantes dificuldades em lidar com folhas de cálculo.
A par das sólidas bases teóricas, é igualmente importante explorar aplicações práticas da Álgebra Linear e utilizar ferramentas como o Microsoft Excel para enriquecer o processo de aprendizagem. Ao incorporar o uso do Excel como parte do ensino de Álgebra Linear, os estudantes têm a oportunidade de aplicar os conceitos teóricos em cenários práticos, explorar várias possibilidades de cálculo e realizar operações com matrizes em contextos mais aproximados à realidade. Além disso, o Excel oferece uma interface intuitiva e familiar, o que torna a aprendizagem mais acessível e interessante para os alunos. Não podemos ignorar que as ferramentas do Microsoft Office são amplamente usadas em contexto empresarial e, nesse sentido, promover o seu uso resulta numa melhor preparação dos nossos alunos para a vida ativa futura.
Esta atividade realizada em grupo representou 10% da nota final.
Em parte, foi apenas descrito: “A classificação final resulta da realização de duas provas escritas individuais e presenciais e de um trabalho prático. Cada frequência terá uma ponderação de 45% e o trabalho prático terá uma ponderação de 10%.” Oralmente foram indicados os detalhes da atividade e no moodle foi incluído um separador com as indicações da realização da atividade.
A atividade prática realizada permitiu imergir os alunos em problemáticas que ultrapassaram o contexto do cálculo de uma potência de matriz, levando à reflexão e ao desenho de estratégias adequadas para tornar o produto final numa interface de utilização ampla, simples e eficaz. As ferramentas apresentadas pelos alunos demonstraram que existem várias opções de cálculo (mais ou menos sofisticadas) com o recurso a diversas funcionalidades do Excel e com diversos níveis de capacidade e de clareza de interação com o utilizador. O trabalho permitiu ainda um conhecimento mais aprofundado das aplicações do Excel e refletir sobre o design de interfaces.
Unidade Curricular: Ciências da Terra e da Vida (1.º ano, 1.º semestre, Licenciatura em Educação Básica)
Docente: Marina Reis
Nesta UC foi utilizada a metodologia de PjBL que contribuiu para os estudantes da Licenciatura em Educação Básica (1.º ano, 1.º semestre) atingirem os seguintes objetivos definidos na Ficha de Unidade Curricular: 1) Aprofundar os conhecimentos teórico-práticos nas diferentes áreas das Ciências da Terra e da Vida. 2) Adquirir e desenvolver competências para seleção e estudo de possíveis fontes de informação. 3) Sensibilizar para o ensino das ciências com recurso a atividades laboratoriais simples. 4) Planificar e executar atividades práticas.
1) Foi apresentado aos estudantes, na primeira aula da UC, um desafio: Elaborar um conjunto de experiências da área da química, da física e das ciências da terra para serem aplicadas em contexto do Ensino Básico; 2) Foi definida a estrutura, a duração, as diferentes etapas do projeto bem como a metodologia e os critérios de avaliação; 3) Os estudantes foram divididos em grupos de 3 a 4 elementos e cada grupo teria de executar uma atividade experimental diferente, elaborar um vídeo com a execução da experiência e elaborar um poster com a descrição da atividade desenvolvida e a explicação científica da mesma; 4) Os estudantes, em grupo, pesquisaram sobre as experiências que pretendiam realizar e executaram a mesma de forma autónoma e fora da sala de aula, tendo o professor apenas um papel de orientador/facilitador de aprendizagens; 5) Os estudantes elaboraram um poster e apresentaram o mesmo à turma, que participou ativamente na discussão dos posters.
O principal desafio na implementação desta atividade foi a realização do poster. Dado que os estudantes são do 1.º ano e 1.º semestre têm ainda algumas dificuldades na pesquisa e seleção da informação, bem como na elaboração do poster.
Os estudantes sentiram-se bastante motivados com este projeto, tendo trabalhado de forma colaborativa na pesquisa e seleção de informação e na elaboração das atividades experimentais; Os estudantes conseguiram atingir os objetivos propostos, tendo sido elaboradas um conjunto de experiências da área da química, da física e das ciências da terra. Por outro lado, ao realizarem o poster e apresentarem o mesmo aos seus colegas, trabalharam a comunicação oral e escrita.
A avaliação desta metodologia correspondeu a 35% da nota final, sendo que os estudantes, em grupo, tiveram de realizar os seguintes elementos: elaboração de um vídeo com a realização da experiência, elaboração de um póster com a descrição da atividade desenvolvida e a explicação científica da mesma e apresentação da atividade realizada e do póster elaborado.
Nesta UC serão utilizadas as seguintes metodologias: Aprendizagem colaborativa e Aprendizagem baseada em projetos. Ao longo da UC os estudantes irão realizar, de forma colaborativa, um projeto que consiste na elaboração de um conjunto de experiências da área da química, da física e das ciências da terra para serem aplicadas em contexto do Ensino Básico; Pretende-se assim que os estudantes realizarem uma atividade experimental e descrevem a atividade realizada, bem como a explicação científica da mesma, através da elaboração de um póster. Posteriormente os estudantes partilham os conhecimentos adquiridos e a atividade experimental realizada com os restantes colegas.
Para colmatar as dificuldades sentidas pelos estudantes na pesquisa e seleção da informação, bem como na elaboração do póster, no próximo ano letivo será realizado um trabalho de interdisciplinaridade com a unidade curricular de Introdução à Investigação em Contextos Educativos, onde serão analisadas as regras para a elaboração de pósteres, as regras utilizadas para a referenciação e os métodos utilizados para a pesquisa e seleção de informação. No próximo ano letivo, será ainda introduzida uma alteração na avaliação do póster, que passará também a ser realizada pelos estudantes (avaliação por pares) e pelo professor da UC de Introdução à Investigação em Contextos Educativos.
