Modelação computacional, ambientes interactivos e o ensino da Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática

Abstract

Nas diversas áreas da Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática a construção de conhecimento envolve processos de investigação baseados em acções de modelação que equilibram elementos teóricos, experimentais e computacionais. Os correspondentes ambientes, currículos e recursos de aprendizagem devem por isso estruturar-se em torno de metodologias pedagógicas baseadas nos processos de investigação profissionais, definindo estratégias específicas para cada área que sejam capazes de ajudar a estabelecer caminhos de apren- dizagem epistemologicamente equilibrados através das diferentes fases cognitivas associadas aos vários tipos de processos de modelação. Este equilíbrio epistemológico-cognitivo continua, no entanto, longe de ser uma realidade para a maioria dos cursos, em particular no que se refere à integração de temas computacionais. Neste artigo discutimos uma estratégia de solução para este problema que se baseia no desenvolvimento de actividades de aprendizagem interactivas que equilibram a inclusão de experiências de modelação computa- cional exploratórias e expressivas. Ilustramos com exemplos de Física criados no ambiente Modellus, que podem ser utilizados ao nível do Ensino Secundário e do Ensino Superior, quer nos programas curriculares dos estudantes quer em cursos de formação de professores. Apresentamos e discutimos também resultados da implementação desta estratégia em vários cursos universitários.

Palavras-chave: Aprendizagem e ensino; Ambientes interactivos; Modelação computacional; Física; Matemática.