Os casos estudados, no contexto particular do ISEP, dizem respeito a duas disciplinas de Física Introdutória, Física 1 e Física 2 (1º ano da licenciatura de Engenharia Civil, 1º e 2º semestre, respectivamente), disciplinas com cariz de uniformização a nível de conhecimentos e desenvolvimento de competências e atitudes basilares, podendo ser consideradas disciplinas semelhantes às encontradas a nível do primeiro ano em grande parte de outras escolas de engenharia (embora nem todas possam partilhar exactamente os mesmos conteúdos). Este facto poderá permitir inferir que as conclusões tiradas possam contribuir para formulações do conhecimento úteis para outros casos.
Estas disciplinas, embora abordando conteúdos diferentes e com cargas horárias diferentes, passaram por um regime de modificações incrementais curriculares muito semelhantes. Este facto vem reforçar a representatividade da análise destes casos de investigação como disciplinas de Física Introdutória num curso de engenharia, desde que os objectivos de aprendizagem transversais sejam semelhantes.
O desenho da investigação envolveu acompanhar e promover modificações incrementais nos casos ao longo de três anos consecutivos, servindo os resultados e reflexões efectuadas em cada semestre para complementar o suporte teórico baseado na revisão de literatura que se foi adensando, com vista a promover no último ano de intervenção uma intervenção didáctica mais sustentada.
O professor investigador, além de regente das disciplinas, foi professor nos diferentes tipos de aulas.
É feita uma análise longitudinal ao longo de três anos consecutivos em cada um dos casos, embora o conjunto de alunos não tenha sido o mesmo. Os casos foram acompanhados durante este período de tempo, avaliando as modificações que foram ocorrendo e tendo como termo de comparação dados dos três anos anteriores, em que curricularmente não houve modificações.
Assim, no ano lectivo de 2004/05 começou-se a aplicar e a testar algumas alterações pontuais ao currículo, visando a incorporação de alguns factores de eficácia identificados na literatura em Didáctica da Física, (Arons, 1997; Lopes, 2004; McDermott & Redish, 1999; Redish, 2003) e em contextos de engenharia (Felder, 2004; Felder, et al. 2000; Larkin-Hein & Budny, 2001).
No ano lectivo seguinte (2005/06) foram realizados alguns ajustes e também a introdução de outras estratégias ainda não testadas.
Em 2006/07 decorreu uma intervenção didáctica que visava incorporar as alterações anteriormente testadas com sucesso e integrá-las num currículo baseado em algumas situações formativas (Lopes, 2004). O ensino mais contextualizado e promotor da participação dos alunos, tinha como objectivo o desenvolvimento de competências variadas, conhecimentos e atitudes.
O quadro apresentado na (Tabela 3.1) resume as modificações práticas que foram ocorrendo, assim como a caracterização do tipo de avaliação que foi acompanhando esta evolução, tanto ao longo do semestre, como no exame final (que foi sempre obrigatório). O ano 2003/04 aparece como exemplo do que acontecia antes da intervenção (nos anos anteriores, 2001/02 e 2002/03, os métodos foram semelhantes).
Tabela 3.1 Resumo das modificações gerais nas disciplinas ao longo dos semestres
Tipo de Aulas e
Avaliação 1º Semestre: Fis1 2º Semestre: Fis2
2003
/ 04
T 1h+1h Aula essencialmente expositiva, no quadro
TP 2h
Resolução de exercícios (académicos) no quadro pelo professor ou por alunos
3 mini-testes
Resolução de exercícios (académicos) no quadro pelo professor ou por alunos
4 mini-testes
Lab
2h Teste sobre Incertezas individual Experiências com guião/Relatórios em grupo
Avaliação
frequência 30%Lab. +15% mini-testes 30% mini-testes
Exame: 3 questões T + 4 questões TP 3 questões T + 4 questões TP Nota final 55%exame + 45%frequência 70%exame + 30%frequência
Mínimos Frequência: 8 valores no laboratório
Exame: 8 valores Exame: 8 valores
2004
/ 05
T 1h+1h Aula essencialmente expositiva, com acetatos e no quadro
TP
2h
Resolução de exercícios + problemas exame
TPC’s papel e tarefa on-line semanais
Feedback geral na aula
Resolução de exercícios
TPC/Tarefas on-line quinzenais
Feedback geral na aula
Projecto: responder a 1 problema. Lab 2h Orais no laboratório.
Experiências com guião/Relatórios em grupo
Ensino à
distância WebCT Tarefas on line Semanais
Avaliação
frequência 30%Lab. + 10%TPC +10% tarefas on line 40%Projecto +10% TPC/ tarefas on line Exame 3 questões T + 4 questões TP 3 questões T + 4 questões TP
Nota final 50%exame + 50%frequência 50%exame + 50%frequência Mínimos Frequência: 8 valores no laboratório
Exame: 8 valores Exame: 8 valores
2005
/ 06
T
1h+1h Questões Conceptuais (QC), com acetatos
TPC’s de Leitura.
QC, com acetatos e data show
TP
2h TP’s com problemas e exercícios.
TPC’s papel c/ defesa, feedback geral na aula.
Projecto: “Casa da Física”
TP’s com problemas e exercícios.
TPC´s papel, feedback individualizado na
aula.
Lab 2h
Orais no laboratório.
Experiências com guião/Relatórios em grupo
Trabalho final autónomo (projecto LAB) Ensino à
distância Moodle Tarefas on line Semanais
Avaliação
frequência
30%Lab. + 20%TPC’s e participação aulas 5 módulos avaliados em Bom/ Suficiente/ Mau (cada: 25% TPC’s e participação nas aulas e 25% contribuição para o projecto)
Exame: 10 questões T + 3 questões TP + 1 Problema 10 questões T + 4 questões TP Nota final 50%exame + 50% frequência
Bonificações (1 valor no máximo)
50%exame + 50% frequência Bonificações (1valor no máximo) Mínimos Frequência: 8 valores no laboratório
Exame: 8 valores
Frequência: 3 Suficientes (nos 5 módulos) Exame: parte teórica (3,5v) e parte TP (3,5v)
2006
/ 07
T 1h+1h QC, com data show, Leituras de Física
Testes de Autoavaliação
QC, com data show Testes de Autoavaliação TP 2h
TP’s com tarefa para projecto e exercícios.
Projecto “Elevador”.
TPC’s e feedback semanal individualizado
Projecto: “Construção de um Poster virtual”
TP’s com Problemas semiabertos e exercícios
TPC’s e feedback semanal individualizado Lab 2h
Orais no laboratório.
Experiências simples, sem guião, síncronas Projecto: implementação de 1 exp. Ensino à distância Moodle Desafios abertos TPC´s e feedback semanal Desafios abertos TPC´s e feedback semanal Avaliação
frequência 30%Lab + 15%Projecto + 15%TPC e participação.
Projecto 30% ± 5% (negociado) + TPC 15%5% + Participação nas aulas 5% Exame: 9 questões T + 1 problema TP - competência
+ 3 questões TP + 1 questão laboratório
10 questões T (3 de competência)+ 1 problema TP - competência + 3 questões TP
Nota final 60%frequência + 40% exame Bonificações (1,5 valor no máximo)
50%exame + 50% frequência Bonificações (1,5 valor no máximo) Mínimos Frequência: 8 valores no laboratório
Exame: parte teórica (3,5v) e parte TP (3,5v) Exame: parte teórica (3,5v) e parte TP (3,5v)
Como já foi referido, nos anos 2004/05 e 2005/06 implementaram-se pequenas modificações curriculares no sentido de incorporar alguns factores de eficácia encontrados na literatura e aplicá-los ao contexto dos alunos de engenharia do ISEP. Em 2006/07, com base nas informações recolhidas, foi efectuada uma reestruturação curricular mais completa. Como se pode observar na Tabela 3.1 o número de tarefas que envolviam trabalho autónomo, assim como a sua variedade, foi aumentando de ano para ano. De seguida descrevem-se essas alterações incrementais com maior detalhe.