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Ensino e Aprendizagem de Matemática na Engenharia e o Uso de Tecnologia Equipe GrITEE – Grupo de pesquisa em inovações tecnológicas para Educação em Engenharia Guaíba – Engenharia em Sistemas Digitais Docentes: João GLUZ , Reginaldo Tavares, Roberto BALDINO e Tânia CABRAL Acadêmicos: André Cauduro, Débora Motta, Diego Weber, Gisele Bonapaz, Henrique Fellini, Paulo BAGGIO , Paulo LIVI e Rafael MALLMANN Novo Hamburgo – Engenharia de Bioprocessos e Engenharia em Energia Docentes: Andréia Oliveira e Luciano Carvalho da Costa Acadêmico: Diogo Bruschi Caxias do Sul e USP – Engenharia de BioProcessos Docentes: André Muniz, Ricardo Paupitz e Samantha Cristina de Pinho Acadêmico: Tiago Ranzan Apoio: VI CPITE, CINTED/UFRGS 23 de novembro de 2005 www.gritee.com

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Ensino e Aprendizagem de Matemática na Engenharia e o Uso de Tecnologia

Equipe GrITEE – Grupo de pesquisa em inovações tecnológicas para Educação em Engenharia

Guaíba – Engenharia em Sistemas DigitaisDocentes: João GLUZ, Reginaldo Tavares, Roberto BALDINO e Tânia CABRAL Acadêmicos: André Cauduro, Débora Motta, Diego Weber, Gisele Bonapaz, Henrique Fellini, Paulo BAGGIO, Paulo LIVI e Rafael MALLMANN

Novo Hamburgo – Engenharia de Bioprocessos e Engenharia em Energia

Docentes: Andréia Oliveira e Luciano Carvalho da Costa Acadêmico: Diogo Bruschi

Caxias do Sul e USP – Engenharia de BioProcessos

Docentes: André Muniz, Ricardo Paupitz e Samantha Cristina de PinhoAcadêmico: Tiago Ranzan

Apoio:

VI CPITE, CINTED/UFRGS

23 de novembro de 2005

www.gritee.com

2 23/11/2005

Em discussão

1. concepções sobre a relação entre tecnologia, educação matemática e educação em engenharia

2. concepções para o ensino e a aprendizagem em um curso de engenharia específico e

3. uma proposta de ambiente

3 23/11/2005

Os problemas nas interfaces

� Educação Matemática e Educação Tecnológicao ensino tradicional vigente tende a fazer uso do computador como reforço das aulas ministradas

� Educação Matemática e Educação em Engenharia

ensinar matemática para não matemáticos

4 23/11/2005

Educação Tecnológica, Educação Matemática e Educação em Engenharia

Outros parâmetros visando, sob outras condições pedagógicas, modificar o trabalho de produção de atividades didáticas que possam ser associadas ao uso de computadores

5 23/11/2005

Tecnologia, Educação Matemática e Educação em Engenharia: questões gerais

� Ambientes computacionais e a integração de diferentes cursos/unidades e pesquisadores

� Ambientes computacionais e o trabalho didático e pedagógico na inovação de novas metodologias de ensino e de aprendizagem

6 23/11/2005

Ensino e aprendizagem em um curso de Engenharia em Sistemas Digitais

Objetivos� Formar engenheiros capacitados

para formular soluções e gerir a implantação de inovações em processos e produtos envolvendo microeletrônica (projeto e fabricação de chips), tecnologias digitais e automação industrial

Ênfases� Microeletrônica� Automação Industrial� Computação� Telecomunicação

Características� Reserva de vagas

� Deficiência física – 10%

� Hipossuficiência – 50%

� Público majoritário masculino� Rede pública de ensino

(aumento no peso)Estrutura sem departamentos

7 23/11/2005

Ensino e aprendizagem em um curso de Engenharia em Sistemas DigitaisProblema inicial� O ensino profissional de matemática para não

matemáticos

Desafio específico� Desenhar e implantar condições de ensino para a

aprendizagem de cálculo infinitesimal em um curso de Engenharia em Sistemas Digitais usando tecnologia

Proposta� Formar uma base epistemológica que legitime um

objeto de ensino a partir da formação profissional do engenheiro e que produza uma unidade com a qual o aluno em formação possa se identificar social e culturalmente: instituir objetos profissionais

8 23/11/2005

Linguagem Psicologia e psicanálise

Valores e éticaAprendizagem

Linguagem Psicologia e psicanálise

Valores e éticaAprendizagem

Transposição didáticaCálculo infinitesimal

Modelagem Resolução de problemas

Transposição didáticaCálculo infinitesimal

Modelagem Resolução de problemas

EpistemologiaFilosofia

Filosofia das ciências

EpistemologiaFilosofia

Filosofia das ciências

Sujeito aprendenteAluno ativo

Sujeito aprendenteAluno ativo

9 23/11/2005

Concepções didáticas e pedagógicas

� Avaliação de processos e valorização do tempo de trabalho colaborativo, útil e produtivo grupal – a Assimilação Solidária

� Reconhecimento e atendimento às diferenças� Promover o trabalho organizado e a formação de

lideranças� Promover reflexões sobre o tratamento e a função dos

conteúdos na formação profissional� Aula organizada em pequenos grupos centrada em

resolução de problemas e modelagem matemática com o uso de Fichas de Trabalho – problema, encaminhamento e solução

� Teoria da transposição didática para sustentar o trabalho didático com cálculo infinitesimal

10 23/11/2005

Suporte didático e pedagógico

� Aula organizada em grupos centrada em resolução de problemas e modelagem matemática com o uso de FTEs.

� Teoria da transposição didática para sustentar o trabalho didático com cálculo infinitesimal.

FTE

Problema Encaminhamento Solução

11 23/11/2005

Projeto E-M@T - ambiente interativo multidisciplinar para engenharia � Tripé para sustentação

1. Técnico: baseado na idéia de código fonte aberto, projetado para funcionar em rede – cliente-servidor –em uma sala de aula

2. Didático e epistemológico: as atividades na forma de FTEs – objetos de aprendizagem – são concebidas na transposição didática que visa estabelecer objetos profissionais

3. Pedagógico: ambiente multidisciplinar que deve promover o trabalho interativo e cooperativo de aprendizagem útil e produtivo

Palavras-chave: colaboração, interatividade, horizontalidade e multidisciplinar

12 23/11/2005

Requisitos na modelagem do E-M@T

� Sistema ativo: realização de uma aula presencial onde os professores e monitores são os agentes externos responsáveis por orientar os alunos

� Sistema flexível: integrar tópicos de disciplinas e áreas diversas para fomentar o ambiente multidisciplinar – construção de uma rede de

conhecimentos

� Sistema preparado para o desenvolvimento do trabalho didático com tópicos de estudos avançados (transposição didática)

13 23/11/2005

� Ambiente interativo: o aluno deve ter liberdade de experimentar e testar resultados

� Ambiente que propicie condições para realizar um trabalho que fomente a aprendizagem colaborativa

� Sistema de interface amigável e agradável para não desviar a atenção do aluno sobre sua aprendizagem

� Sistema reúne aplicativos Open Source

Requisitos na modelagem do E-M@T

14 23/11/2005

Projetos em andamento...� Agentificação do E-M@T: desenvolvimento do Leibniz em

linguagem Prolog – sistema especialista capaz de identificar o tipo de resposta produzida pelo aluno

� Potencializar o E-M@T: ampliar o SASB com funções computacionais que cubram conteúdos como equações diferenciais, matrizes com modelagem em circuitos elétricos, cálculo vetorial, química, lógica para computação e circuitos elétricos

� Construção de bancos de atividades compartilhadas –Unidades: Caxias, Guaíba e Novo Hamburgo

� Modelagem da versão E-M@T REMOTO para complementar o trabalho presencial

15 23/11/2005

Referências

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16 23/11/2005

� BORBA, M. C. and VILLARREAL, M. E. (2005). Humans-with-media and the reorganization of mathematical thinking: information and communication technologies, modeling, experimentation and visualization. EUA: Springer.

� CABRAL, T. C. B. (1998). Contribuições da Psicanálise à Educação Matemática: a lógica da intervenção em processos de aprendizagem. Tese de Doutorado. São Paulo: USP.

� CABRAL, T. C. B. e BALDINO, R. R. (2004). O ensino de matemática em um curso de Engenharia de Sistemas Digitais. In CURY, H. (organizadora), Disciplinas matemáticas em cursos superiores: reflexões, relatos e propostas. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2004.

� CAMARGO Jr., João Batista, CUGNASCA, Paulo Sérgio e ALMEIDA JR., Jorge Rady (2003). O treinamento de docentes para o ensino cooperativo de engenharia – foco no aprendizado do aluno. In Anais do XXXI COBENGE, 2003. CD-ROM.

� CARDOSO, Rodrigo Ferrugem (2001). AvalWeb – Sistema interativo para gerência de questões e aplicação de avaliações na Web. Porto Alegre, RS: PPGC da UFRGS, 2001.

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