O que um professor de Engenharia consegue ensinar quando o aluno pode provocar o fenômeno em vez de apenas estudá-lo?

Em uma aula teórica, o professor pode explicar como um sistema responde à alteração de determinada variável. Pode apresentar modelos, simulações, gráficos e resultados esperados.

Em um laboratório, existe uma possibilidade adicional: o aluno pode fazer a alteração e observar a resposta acontecer.

É nesse momento que conceitos apresentados em sala começam a adquirir outra dimensão. 

O estudante deixa de trabalhar somente com um comportamento previamente descrito e passa a lidar com um sistema que pode ser configurado, medido e investigado. Para o professor de Engenharia, essa possibilidade amplia significativamente o que pode ser explorado em uma aula experimental.

Ver o fenômeno acontecer é só o começo

Uma bancada educacional pode ser utilizada para demonstrar um princípio estudado em sala, mas o seu potencial didático aumenta quando o aluno consegue interferir nas condições do experimento.

Ao alterar um parâmetro, aplicar uma entrada diferente ou modificar uma condição de operação, ele pode acompanhar a resposta produzida pelo sistema e confrontá-la com aquilo que esperava encontrar.

Isso permite ao professor trabalhar a relação entre causa, comportamento e medição dentro do próprio experimento.

Em vez de receber apenas um gráfico pronto, o aluno participa da geração daquele resultado. Ele sabe quais condições foram utilizadas, consegue repetir o ensaio modificando uma variável e passa a ter elementos para investigar por que o comportamento mudou.

O resultado verdadeiro nem sempre se parece exatamente com o resultado do quadro

Esta é uma das contribuições mais interessantes do ensino experimental para a formação em Engenharia: modelos teóricos são fundamentais porque permitem representar e prever comportamentos. Quando o aluno realiza uma medição real, porém, passa a encontrar também as características do sistema físico e da própria instrumentação utilizada no experimento.

Modelos teóricos são fundamentais porque permitem representar e prever comportamentos. Quando o aluno realiza uma medição real, porém, passa a lidar com as características do sistema físico e da própria instrumentação utilizada no experimento. Por isso, os dados podem apresentar oscilações ou se afastar do comportamento idealizado, inclusive em resposta a pequenas variações nas condições do ensaio.

O professor ganha, então, a oportunidade de explorar por que aquilo aconteceu.

A aula pode avançar da confirmação de um conceito para a investigação das hipóteses utilizadas, das condições do ensaio e das limitações envolvidas na medição. O aluno começa a perceber que interpretar um resultado exige mais do que encontrar o número esperado.

O aluno também aprende a formular hipóteses

Quando existe liberdade para interagir com o experimento, o professor pode trabalhar com perguntas que não terminam em uma única execução.

O que acontecerá se determinado parâmetro for alterado? O comportamento se mantém em outra condição? O resultado observado corresponde ao que o modelo previa? Se houver uma diferença, de onde ela pode ter vindo?

A sequência prever, testar, medir, comparar e investigar aproxima a aula da maneira como problemas de Engenharia são enfrentados fora do ambiente acadêmico. Isso é especialmente importante porque a experimentação deixa de funcionar somente como comprovação da teoria e passa a ser uma forma de produzir evidências para que o aluno construa e teste o próprio raciocínio.

Uma bancada educacional também é uma ferramenta do professor

Para proporcionar esse tipo de experiência, uma bancada destinada ao ensino precisa ser pensada de maneira diferente de um equipamento desenvolvido apenas para executar uma função industrial.

Além de reproduzir determinado fenômeno, ela precisa permitir que os elementos importantes para o aprendizado possam ser acessados e observados.

Dependendo do objetivo da disciplina, isso pode envolver a possibilidade de modificar parâmetros, acompanhar grandezas em tempo real, repetir ensaios sob condições diferentes e registrar dados para análise posterior.

A tecnologia, nesse contexto, amplia as possibilidades didáticas disponíveis ao professor.

Uma mesma estrutura pode permitir que ele demonstre um conceito em uma aula e, em outro momento, proponha uma situação em que os alunos precisem descobrir por conta própria como o sistema responderá.

Engenharia também se aprende investigando

Neste Dia do Professor, há uma dimensão do ensino de Engenharia que merece ser celebrada: a capacidade de transformar conceitos em perguntas que podem ser testadas.

Sensores, sistemas de aquisição, softwares e bancadas conseguem produzir dados. É o professor quem cria o contexto para que esses dados se transformem em compreensão.

Quando o aluno pode interferir no experimento, observar suas consequências e investigar resultados inesperados, o laboratório deixa de ser apenas o lugar em que a teoria é demonstrada. Ele também se torna o lugar em que o aluno aprende a pensar como engenheiro.

Na Labtrix, desenvolvemos bancadas educacionais sob medida para instituições de ensino, considerando os fenômenos, medições e possibilidades de experimentação que precisam fazer parte da experiência dos alunos.

Acreditamos que uma boa ferramenta educacional não entrega apenas uma resposta pronta ao professor: ela oferece possibilidades para que ele faça novas perguntas.