Impactos da aprendizagem baseada em problemas em aulas de física do ensino médio : uma sequência didática

Abstract

Resumo: Este estudo explorou a Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP) como estratégia para o ensino de conceitos físicos a alunos do primeiro ano do ensino médio no Colégio Estadual Prof. Maria Aguiar Teixeira, em Curitiba, PR. O objetivo geral do trabalho foi verificar os impactos da Aprendizagem Baseada em Problemas na compreensão dos conceitos de física dos alunos em turmas de física do primeiro ano do ensino médio. A pesquisa seguiu uma metodologia quantitativa e exploratória, com o propósito de avaliar a efetividade da ABP em linha com as competências investigativas e criativas enfatizadas pela Base Nacional Comum Curricular (BNCC). Participaram da pesquisa 47 alunos, distribuídos em três turmas, que foram engajados em uma sequência didática que incorporava temas como Calor e Temperatura, Zero Absoluto, Dilatação Térmica e Formas de Transmissão de Calor. Diversas formas de avaliação foram utilizadas, incluindo respostas aos problemas propostos pela ABP, avaliações individuais objetivas e discursivas, autoavaliação e avaliação por pares. A análise dos dados foi realizada com o auxílio do software Jamovi, considerando medidas de tendência central, dispersão e correlação. Os resultados revelaram um aumento na compreensão dos conceitos físicos, conforme demonstrado pelo avanço nas pontuações médias dos alunos ao longo dos problemas apresentados pela ABP. Apesar de um início com dificuldades, conforme indicado pelas pontuações iniciais baixas, houve uma adaptação significativa e progressiva à metodologia da ABP. As autoavaliações e as avaliações por pares mostraram que os alunos tinham uma visão positiva de seu aprendizado e engajamento, apesar de não haver uma correlação significativa com as avaliações objetivas. Isto sugere uma possível discrepância entre a autoimagem dos alunos e seu desempenho efetivo. A avaliação final apontou para um resultado abaixo do padrão exigido pela instituição educacional. A análise das causas desse desempenho sugere que pode haver uma falta de alinhamento entre a ABP e as avaliações utilizadas, ou entre as características dos participantes e o método avaliativo aplicado. Este estudo conclui que, enquanto a ABP demonstra ser uma abordagem promissora para o ensino de física, é essencial que as ferramentas de avaliação sejam revisadas para alinhar-se mais estreitamente com os métodos pedagógicos ativos, garantindo assim que o progresso dos alunos seja mensurado de forma precisa e que a aprendizagem seja avaliada de maneira integral e representativa.

Abstract: This study explored Problem-Based Learning (PBL) as a strategy for teaching physical concepts to first-year high school students at Colégio Estadual Prof. Maria Aguiar Teixeira in Curitiba, PR. The overall objective of the work was to assess the impacts of Problem-Based Learning on students' understanding of physics concepts in first-year high school physics classes. The research followed a quantitative and exploratory methodology with the purpose of evaluating the effectiveness of PBL in line with the investigative and creative competencies emphasized by the National Common Curriculum Base (BNCC). A total of 47 students participated in the study, distributed across three classes, engaging in a didactic sequence that incorporated topics such as Heat and Temperature, Absolute Zero, Thermal Expansion, and Heat Transmission Methods. Various forms of assessment were used, including responses to PBL-proposed problems, individual objective and subjective assessments, self-assessment, and peer assessment. Data analysis was carried out using the Jamovi software, considering measures of central tendency, dispersion, and correlation. The results revealed an improvement in students' understanding of physical concepts, as demonstrated by the increase in average scores throughout the problems presented by PBL. Despite initial difficulties, as indicated by low initial scores, there was a significant and progressive adaptation to the PBL methodology. Self-assessments and peer assessments showed that students had a positive perception of their learning and engagement, although there was no significant correlation with objective assessments. This suggests a possible discrepancy between students' self-image and their actual performance. The final assessment pointed to a result below the standard required by the educational institution. The analysis of the causes of this performance suggests that there may be a lack of alignment between PBL and the assessments used, or between the participants' characteristics and the evaluation method applied. This study concludes that while PBL proves to be a promising approach for teaching physics, it is essential for assessment tools to be reviewed to align more closely with active pedagogical methods, thus ensuring that students' progress is accurately measured and that learning is assessed comprehensively and representatively.