Melhorar o ensino e a aprendizagem do electromagnetismo com modelação computacional interactiva

Abstract

Um aspecto fundamental dos actuais processos de modelação da Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática (CTEM) é a crescente importância de conhecimento avançado sobre modelos físico-matemáticos e métodos e tecnologias de computação científica. A aprendizagem significativa deste conhecimento avançado é um difícil processo cognitivo que envolve a construção progressiva de uma forte base de conhecimentos em física, matemática e computação científica, devidamente ajustada às diferentes áreas da CTEM. Os ambientes de aprendizagem da CTEM devem por isso ser baseados em currículos e metodologias pedagógicas que equilibrem a integração de sequências de actividades de modelação computacional interactivas, criadas com sistemas de modelação computacional capazes de oferecer aos alunos oportunidades para desenvolver os conhecimentos de física, matemática e computação científica, e a aprendizagem dos conceitos e processos específicos de cada área. Neste artigo discutimos a aplicação neste contexto de actividades de modelação computacional exploratórias e expressivas criadas no ambiente Modellus. Descrevemos uma sequência de actividades sobre electromagnetismo implementada com alunos do primeiro ano de cursos universitários de Engenharia, apenas com conhecimento elementar da física e matemática do Ensino Secundário e sem conhecimento prévio de computação científica. Analisamos o grau de receptividade dos alunos e os efeitos gerados no processo de aprendizagem.

Palavras-chave: ensino e aprendizagem; ambientes interactivos; modelação computacional; física; electromagnetismo