Programação de experimentos virtuais como estratégia de ensino e aprendizagem para as engenharias
DOI:
https://doi.org/10.14571/brajets.v18.n3.786-801Palavras-chave:
experimentos virtuais, Laboratório Virtual, Programação visual, ScratchResumo
Este artigo apresenta um recorte do estudo sobre uma estratégia de ensino e aprendizagem aplicada aos discentes do curso de Engenharia Química, na disciplina de Materiais e Corrosão, visando investigar formas de apoiar o processo educacional, utilizando metodologias ativas como abordagem à aprendizagem criativa e à aprendizagem baseada em problemas envolvendo a programação de experimentos para laboratórios virtuais. A estratégia construída busca promover a aprendizagem centrada no estudante, a autonomia, o trabalho em equipe e o desenvolvimento das competências gerais necessárias e instituídas pelas Diretrizes Curriculares Nacionais dos cursos de Graduação em Engenharia. Com isso, observou-se a intervenção para analisar o processo de aprendizagem dos estudantes enquanto desenvolvedores e protagonistas do próprio conhecimento. O método de pesquisa é um estudo de caso com abordagem qualitativa. Os resultados demonstraram que a aprendizagem de uma linguagem de programação visual em blocos pode ajudar no desenvolvimento de experimentos virtuais, mesmo por pessoas com pouco conhecimento de computação, sendo desenvolvidas as competências gerais das DCNs e a aprendizagem dos conceitos da disciplina de forma facilitada e motivadora.
Referências
"Bacich, L., & Moran, J. (2018). Metodologias ativas para uma educação inovadora: Uma abordagem teórico-prática. Penso.
Barbosa, E. A. A. (2022). Mobile learning: Programação mobile MIT App Inventor – uma experiência realizada no ensino superior cabo-verdiano. e3-Revista de Economia, Empresas e Empreendedores na CPLP, 8(2), 135–148. DOI: https://doi.org/10.29073/e3.v8i2.598
Brasil. Ministério da Educação. Conselho Nacional de Educação. Câmara de Ensino Superior. (2019, abril 24). Resolução nº 2, de 24 de abril de 2019: Estabelece as Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Graduação em Engenharia. http://portal.mec.gov.br/component/content/article?id=12991
Campelo, R. da S., et al. (2023). Linguagem Scratch na disciplina de modelagem matemática: Um relato de experiência. RECIMA21 - Revista Científica Multidisciplinar, 4(8), e483786–e483786. DOI: https://doi.org/10.47820/recima21.v4i8.3786
Cardoso, K. C., Dal Fabbro, I. M., & Gazzola, J. (2021). A importância do conhecimento adquirido através de aulas práticas nos cursos de engenharia. Revista Olhar – Revista Científica da ATHON Ensino Superior, 6(3), 37–57.
Dias, C. G., et al. (2021). O uso da ferramenta Tinkercad e da linguagem Scratch para o ensino dos fundamentos da programação em Internet das Coisas. Research, Society and Development, 10(14), e436101322094–e436101322094. DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v10i14.22094
Ferreira, A. R., Menezes, S. K. de O., & Francisco, D. J. (2020). Oficinas de formação para professores utilizando a linguagem de programação Scratch. In Anais do XXVI Workshop de Informática na Escola (pp. 379–388). SBC. DOI: https://doi.org/10.5753/cbie.wie.2020.379
Freitas, T. V. A. de, et al. (2023). Aplicação da plataforma Tinkercad – Circuits para o ensino da disciplina Instrumentação em cursos de engenharia mecânica. Revista de Ensino de Engenharia, 42. DOI: https://doi.org/10.37702/REE2236-0158.v42p1-19.2023
Granjo, J. F. O., & Rasteiro, M. G. (2020). Enhancing the autonomy of students in chemical engineering education with LABVIRTUAL platform. Education for Chemical Engineers, 31, 21–28. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ece.2020.03.002
Kawaguchi, S., et al. (2019). Development of a training data creation support environment for estimating programming learning situations. In 2019 18th International Conference on Information Technology Based Higher Education and Training (ITHET) (pp. 1–6). IEEE. DOI: https://doi.org/10.1109/ITHET46829.2019.8937339
Kölling, M. (2018). Blue, bluej, greenfoot: Designing educational programming environments. In Innovative methods, user-friendly tools, coding, and design approaches in people-oriented programming (pp. 42–87). IGI Global. DOI: https://doi.org/10.4018/978-1-5225-5969-6.ch002
Lisbôa, E. S., & Karling, D. A. (n.d.). Desenvolvimento do pensamento computacional no ensino superior: Um estudo realizado com a ferramenta App. Olhares & Trilhas, 58.
Marji, M. (2014). Aprenda a programar com Scratch: Uma introdução visual à programação com jogos, arte, ciência e matemática. Novatec.
Martins, P. R. de O., et al. (2022). Adaptive teaching based on gamification: A pedagogical strategy for formative assessment in higher education. Educação Online, 17(39), 42–58. DOI: https://doi.org/10.36556/eol.v17i39.956
Matheucci, G. A. de, et al. (2021). Análise do laboratório virtual de aprendizagem LabHidra.com aplicado ao ensino de hidráulica. #Tear: Revista de Educação, Ciência e Tecnologia, 10(2). DOI: https://doi.org/10.35819/tear.v10.n2.a5409
Mayr-Dorn, C., et al. (2021). Considerations for using block-based languages for industrial robot programming: A case study. In 2021 IEEE/ACM 3rd International Workshop on Robotics Software Engineering (RoSE) (pp. 5–12). IEEE. DOI: https://doi.org/10.1109/RoSE52553.2021.00008
Miecoanski, B., & Reichert, J. T. (2022). Desenvolvimento de aplicativos com App Inventor: Uma proposta para o ensino de objetos do conhecimento da matemática. Revista Brasileira de Ensino de Ciências e Matemática, 5(n. especial). DOI: https://doi.org/10.5335/rbecm.v5iespecial.12836
Minuzzi, N. A., et al. (2019). Metodologias ativas no ensino superior: Desafios e fragilidades para implementação. Redin – Revista Educacional Interdisciplinar, 8(1). http://seer.faccat.br/index.php/redin/article/view/1509
Mohapatra, B. N., et al. (2020). Fácil aprendizado baseado em desempenho de Arduino e sensores através do Tinkercad. International Journal of Open Information Technologies, 8(10), 73–76.
Morais, C. G. B., Neto, F. M. M., & Osório, A. J. M. (2020). Dificuldades e desafios do processo de aprendizagem de algoritmos e programação no ensino superior: Uma revisão sistemática de literatura. Research, Society and Development, 9(10), e9429109287–e9429109287. DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v9i10.9287
Nolen, S. B., & Koretsky, M. D. (2018). Affordances of virtual and physical laboratory projects for instructional design: Impacts on student engagement. IEEE Transactions on Education, 61(3), 226–233. DOI: https://doi.org/10.1109/TE.2018.2791445
Oliveira, G. A. F. de, et al. (2020). Desenvolvimento de uma bancada didática de instalações elétricas prediais de baixo custo para utilização em laboratórios de engenharia elétrica e cursos afins. RCT – Revista de Ciência e Tecnologia, 6. DOI: https://doi.org/10.18227/rct.v6i0.5886
Oliveira, S. de, Pereira, M. de A., & Teixeira, F. A. (2021). MIT App Inventor como ambiente de ensino de algoritmos e programação. In Anais do XXIX Workshop sobre Educação em Computação (pp. 61–70). SBC. DOI: https://doi.org/10.5753/wei.2021.15897
Pasqual, A. P. J. (2020). Pensamento computacional e tecnologias: Reflexões sobre a educação no século XXI. EDUCS.
Pinheiro, E., Dickmann, I., & Muller, F. M. (2023). Metodologias ativas no ensino da engenharia de produção: Aprendizagem baseada em experiências (ABEX). Revista de Ensino de Engenharia, 42. DOI: https://doi.org/10.37702/REE2236-0158.v42p197-211.2023
Quiroga, M. del M., & Choate, J. K. (2019). A virtual experiment improved students’ understanding of physiological experimental processes ahead of a live inquiry-based practical class. Advances in Physiology Education, 43(4), 495–503. DOI: https://doi.org/10.1152/advan.00050.2019
Rafalski, J. do P., & Santos, O. L. dos. (2016). Uma experiência com a linguagem Scratch no ensino de programação com alunos do curso de engenharia elétrica. In Anais do Workshop de Informática na Escola (pp. 612–620). SBC. DOI: https://doi.org/10.5753/cbie.wie.2016.612
Rahaman, M. M., et al. (2020). Educational robot for learning programming through Blockly-based mobile application. Journal of Technological Science & Engineering (JTSE), 1(2), 21–25.
Rodeghiero, C. C., Sperotto, R. I., & Ávila, C. M. O. (2018). Aprendizagem criativa e Scratch: Possibilidades metodológicas de inovação no ensino superior. Momento – Diálogos em Educação, 27(1), 188–207. DOI: https://doi.org/10.14295/momento.v27i1.7806
Rum, S. N. M., & Ismail, M. A. (2017). Metacognitive support accelerates computer-assisted learning for novice programmers. Journal of Educational Technology & Society, 20(3), 170–181.
Saito, D., Washizaki, H., & Fukazawa, Y. (2016). Influence of the programming environment on programming education. In Proceedings of the 2016 ACM Conference on Innovation and Technology in Computer Science Education (p. 354). ACM. DOI: https://doi.org/10.1145/2899415.2925477
Santana, S. J. de, & Oliveira, W. (2019). Desenvolvendo o pensamento computacional no ensino fundamental com o uso do Scratch. In Anais do XXV Workshop de Informática na Escola (pp. 158–167). SBC. DOI: https://doi.org/10.5753/cbie.wie.2019.158
Santos, D. F. A. dos, & Castaman, A. S. (2022). Metodologias ativas: Uma breve apresentação conceitual e de seus métodos. Revista Linhas, 23(51), 334–357. DOI: https://doi.org/10.5965/1984723823512022334
Scratch. (2023). Scratch. https://scratch.mit.edu/
Schmitz, A., Nervis, L. O., & Nogueira, M. L. (2021). Interfaces em laboratório virtual de aprendizagem em engenharias – estudo de solos. Revista de Ensino de Engenharia, 40. DOI: https://doi.org/10.37702/REE2236-0158.v40p497-509.2021
Serrano, M., Serrano, M., & de Sales, A. B. (2021). Desenvolvimento de competências profissionais: Relato da experiência utilizando aprendizagem baseada em projetos na disciplina de requisitos de software. Revista de Ensino de Engenharia, 40. DOI: https://doi.org/10.37702/REE2236-0158.v40p76-81.2021
Sutili, F. K., & Raineri, I. A. D. (2022). Metodologias ativas na formação do engenheiro do século XXI: Desafios e reflexões. Olhar de Professor, 25, 1–23. DOI: https://doi.org/10.5212/OlharProfr.v.25.16436.005
Tarouco, L. M. R., et al. (2023). Digital competence formation of the citizen for the creation in the digital world using programming: Formação de competência digital do cidadão para a criação no mundo digital usando programação. Concilium, 23(14), 443–470. DOI: https://doi.org/10.53660/CLM-1648-23J45
Telles, F. (2019). Aprendizagem centrada no estudante como possibilidade para o aprimoramento do ensino de engenharia. In H. A. Holzmann & M. Kuckla (Orgs.), Possibilidades e enfoques para o ensino das engenharias. Atena Editora. https://educapes.capes.gov.br/handle/capes/432636 DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.7221922042
Tsai, Y.-C., Huang, J.-Y., & Chiou, D.-R. (2023). Empowering young learners to explore blockchain with user-friendly tools: A method using Google Blockly and NFTs. arXiv preprint, arXiv:2303.09847. DOI: https://doi.org/10.1049/blc2.12055
Vidotto, K. N. S., Tarouco, L. M. R., Silva, P. F. da, & Faraco, M. N. S. (2022). Scratch nas engenharias: Alunos desenvolvedores de experimentos para laboratório virtual. Revista Novas Tecnologias na Educação, 20(1), 358–367. https://doi.org/10.22456/1679-1916.126683 DOI: https://doi.org/10.22456/1679-1916.126683
Yadav, A., & Cooper, S. (2017). Fostering creativity through computing. Communications of the ACM, 60(2), 31–33." DOI: https://doi.org/10.1145/3029595
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2025 Kajiana Nuernberg Sartor Vidotto, Teresinha Letícia da Silva, Liane Margarida Rockenbach Tarouco

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License. A revista segue a política para Periódicos de Acesso Livre, oferecendo acesso livre, imediato e gratuito ao seu conteúdo, seguindo o princípio de que disponibilizar gratuitamente o conhecimento científico ao público proporciona mais democratização internacional do conhecimento. Por isso, não se aplica taxas, sejam elas para submissão, avaliação, publicação, visualização ou downloads dos artigos. Além disso, a revista segue a licença Creative Common (CC BY) permitindo qualquer divulgação do artigo, desde que sejam referenciados o artigo original. Neste sentido, os autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos: A) Os autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Creative Commons Attribution License (CC BY), permitindo o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria do trabalho e publicação inicial nesta revista. B) Autores têm autorização para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional e não institucional, bem como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista. C) Autores sãoo estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: repositórios online ou na sua página pessoal), bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
