O pensamento computacional como estratégia na formação inicial de professores : um novo design de ensino e aprendizagem de física e matemática

Abstract

Resumo: A partir das análises dos Pareceres CNE 009/2001, 02/2015 e 22/2019 que estabelecem a integração do Conhecimento Pedagógico do Conteúdo, das Metodologias Inovadoras, das Tecnologias Digitais e do Pensamento Computacional na Formação Inicial de Professores, nesta tese buscou-se integrar o Ensino Híbrido com Rotação por Estações de Aprendizagem no Estágio Curricular Supervisionado (ECS) com licenciandos de Física e Matemática. A questão de pesquisa é "Quais conhecimentos pedagógicos e tecnológicos do conteúdo são construídos pelos licenciandos de Física e Matemática no período do Estágio Supervisionado Curricular na Educação Básica, envolvendo o Pensamento Computacional?" A partir dessa questão, baseamos nossa hipótese nas observações de que o Ensino Híbrido com Rotações por Estações de Aprendizagem (EHREA), aplicado durante o ECS facilita a construção desses conhecimentos. O objetivo é investigar quais conhecimentos pedagógicos e tecnológicos são construídos pelos licenciandos em Física e Matemática durante o Estágio Supervisionado Curricular (ECS) na Educação Básica, envolvendo o Pensamento Computacional. Apoiamos nas discussões sobre as transformações na formação de professores, nos Conhecimentos Pedagógicos do Conteúdo (PCK) e nas contribuições de pesquisadores que discutem o Pensamento Computacional (PC) na educação. O processo formativo dos licenciandos foram organizados em nove estações de aprendizagem: a) Compreensão dos conceitos de Pensamento Computacional; b) Observações no Campo de Estágio; c) Construção do Projeto de Docência; d) Construção Conceitual do Conteúdo; e) Resolução de Problemas; f) Atividades Experimentais; g) Programação por Blocos; h) Reflexões sobre a Aprendizagem dos Alunos; e i) Sobre o Processo Formativo do Licenciando. O pesquisador acompanhou oito licenciandos de Física e seis de Matemática em duas escolas públicas da Educação Básica, onde o professor supervisor, que leciona ambas as disciplinas, orientou o processo formativo. Os resultados mostraram que o "Pensamento Computacional como Estratégia na Formação Inicial de Professores: Um Novo Design de Ensino e Aprendizagem de Física e Matemática" destaca a revolução trazida pelo Pensamento Computacional (PC) que redefiniu a pedagogia de disciplinas exatas. A implementação do EHREA não apenas facilitou a transição para aulas mais interativas e digitais, mas também ampliou a autonomia dos licenciandos e alunos na construção do conhecimento. Essa proposta provou ser primordial para adaptar o ensino de Física e Matemática às necessidades do século XXI, destacando o potencial das metodologias ativas para transformar a educação, conforme evidenciado pelas práticas docentes inovadoras adotadas pelos licenciandos

Abstract: Based on the analysis of CNE Opinions 009/2001, 02/2015 and 22/2019, which establish the integration of Pedagogical Content Knowledge, Innovative Methodologies, the use of Digital Technologies and Computational Thinking in Initial Teacher Training, this thesis sought to integrate Hybrid Teaching with Rotation by Learning Stations in the Supervised Curricular Internship (ECS) with undergraduate students in Physics and Mathematics. The research question is "What pedagogical and technological content knowledge is constructed by undergraduate students in Physics and Mathematics during the Supervised Curricular Internship (ECS) in Basic Education, when involving Computational Thinking?" From this question, we base our hypothesis on the observations that Hybrid Teaching with Rotation by Learning Stations (EHREA), applied during the ECS, facilitates the construction of this knowledge. The objective is to explore how this knowledge is constructed during the internship, using a methodology that involves EHREA. We support discussions on transformations in teacher training, Pedagogical Content Knowledge (PCK) and contributions from researchers who discuss Computational Thinking (CT) in education. The training process of the undergraduate students was organized into nine learning stations: a) Understanding the concepts of Computational Thinking; b) Observations in the Internship Field; c) Construction of the Teaching Project; d) Conceptual Construction of the Content; e) Problem Solving; f) Experimental Activities; g) Block Programming; h) Reflections on Student Learning; and i) On the Undergraduate Student Training Process. The researcher monitored eight Physics undergraduate students and six Mathematics undergraduate students in two public schools of Basic Education, where the supervising teacher, who teaches both subjects, guided the training process. The results showed that "Computational Thinking as a Strategy in Initial Teacher Training: A New Design for Teaching and Learning Physics and Mathematics" highlights the revolution brought about by Computational Thinking (CT) that has redefined the pedagogy of exact disciplines. The implementation of EHREA not only facilitated the transition to more interactive and digital classes, but also expanded the autonomy of undergraduates and students in the construction of knowledge. This proposal proved to be essential for adapting the teaching of Physics and Mathematics to the needs of the 21st century, highlighting the potential of active methodologies to transform education, as evidenced by the innovative teaching practices adopted by undergraduates