O Ensino Baseado em Projetos: Uma Revisão

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1 O Ensino Baseado em Projetos: Uma Revisão Antônio Cláudio Gómez de Sousa Escola de Engenharia da UFRJ Resumo Há dez anos estamos desenvolvendo uma experiência de ensino de engenharia baseado em projetos na disciplina Engenharia de Software. Neste trabalho vamos fazer uma revisão desta atividade com base nas concepções de Vygotsky, aplicadas ao contexto do ensino de Engenharia. Para isso apresentamos essas concepções, uma descrição abreviada do conteúdo e do planejamento da disciplina, suas bases teóricas, e discutimos o desenvolvimento dos alunos à luz das teorias de Vygotsky. Palavras chave: Educação; Educação em Engenharia; Metodologias de Ensino; Projetos 1. Introdução Este trabalho reapresenta a experiência no ensino em uma disciplina, centrado no desenvolvimento de projetos. Em outros trabalhos apresentamos esta experiência na forma empírica em que ela se desenvolveu, e neste estamos procurando apresentar a mesma experiência a partir da utilização das idéias de Vygotsky, que foram muito produtivas no sentido da revisão e aprofundamento da mesma. Para isso na seção dois apresentamos resumidamente a disciplina em suas linhas gerais; na seção três apresentamos como escolhemos a base teórica para analisar a experiência; na seção quatro discutimos as idéias centrais de Vygotsky aplicadas ao caso; na seção cinco apresentamos a revisão realizada na disciplina a partir da utilização das idéias de Vygotsky, e na seção seis discutimos os resultados atuais. 2. A Disciplina A disciplina Engenharia de Software é lecionada no último ano do curso de Engenharia Eletrônica e de Computação, e estuda os métodos e técnicas para o desenvolvimento de software. Seu objeto de estudo, portanto, são os modelos e processos para o desenvolvimento de artefatos em software. O software é produzido através de projetos que exigem o domínio do problema e muita criatividade por parte dos participantes das equipes de desenvolvimento, o que exige uma formação dirigida nesse sentido. Assim o método de ensino/aprendizado deve privilegiar o trabalho criativo e participativo, e estimular a capacidade de iniciativa. Deve basear-se em

2 uma pedagogia que privilegie o desenvolvimento de artefatos de software de forma social e democrática, estimulando a criatividade, a crítica e a interação. Sua ementa cobre estimativas, planejamento, ciclo de vida, qualidade, gerenciamento, análise, projeto (design), implementação, manutenção, ferramentas e ambientes para o desenvolvimento de software. Os assuntos cobertos pela disciplina são apresentados em aulas teóricas sequencialmente. Paralelamente os alunos, organizados em grupos, devem aplicar esse conhecimentos teóricos a projetos escolhidos livremente. O ciclo de vida desses projetos é o ciclo em cascata, em que as etapas de desenvolvimento seguem-se sequencialmente na mesma ordem das aulas teóricas. Assim cada etapa da disciplina começa com uma exposição teórica tradicional, feita pelo professor, para armar os alunos com o instrumental para a realização do projeto. A seguir os grupos aplicam esse instrumental a seus projetos, preparam a documentação correspondente, e apresentam um seminário. Nesta forma de trabalho o aluno é colocado diante de uma tarefa sem uma visão global das metodologias para realiza-la, pois o projeto é desenvolvido por fases com um pequeno atraso em relação à parte teórica, e não após. O professor então define para os alunos os grandes prazos do planejamento segundo o ciclo de vida em cascata, auxiliandoos no início de suas tarefas. Este papel do professor ficará melhor explicitado ä frente, ao discutirmos as idéias de Vygotsky. Após cada etapa de desenvolvimento do projeto os alunos devem apresentar a documentação completa correspondente e um seminário. Após a apresentação de cada grupo, o trabalho é discutido por todos. Nestes dez anos de experiência na disciplina trabalhamos com 303 alunos em 149 projetos diferentes. As características destes projetos podem ser encontradas em [10]. Os projetos foram o centro do aprendizado dos alunos. Neles as metodologias, técnicas e ferramentas foram aplicadas a problemas reais variados, e foi experimentado um trabalho coletivo e participativo, de acordo com a característica do trabalho do engenheiro nessa área. As discussões críticas nos seminários foram o ponto alto de aprendizado, e cada estudante acompanhou a experiência de seu grupo e a dos demais grupos, enriquecendo seu conhecimento pelo acompanhamento da utilização de várias metodologias aplicadas a variados problemas, linguagens e ambientes. Cabe destacar que para o professor também foi um tempo de intenso aprendizado. As aulas expositivas foram mantidas na disciplina, mas elas também foram beneficiadas pelos projetos. Ao apresentar a teoria, o professor pode utilizar exemplificações retiradas dos projetos dinamizando as aulas, permitindo uma interação maior com os alunos, e aumentando o interesse e o rendimento nas aulas, pois elas passaram a ter uma aplicação imediata como a base para o desenvolvimento dos projetos. 3. Base Teórica. A experiência na disciplina começou de forma empírica, buscando-se resolver as dificuldades apresentadas acima. O trabalho com o projeto foi amadurecendo de semestre a semestre, até se chegar a uma forma consistente e com resultados adequados. A partir desta experiência procurou-se entre as várias correntes pedagógicas atuais, uma que pudesse trazer aporte teórico, continuidade e aprofundamento do trabalho na

3 disciplina. Como a interação e a produção compartilhada do conhecimento eram os aspectos mais relevantes, passamos a estudar a tendência progressista na educação. Os estudantes devem desenvolver conhecimentos, habilidades, hábitos e atitudes que lhe permitam o exercício da profissão, e a inserção na sociedade como agentes de transformação. Devem dominar os conhecimentos tecnológicos modernos de forma crítica, contextualizada e articulada, de forma a transforma-los em sabedoria. É um processo de construção do humano. Para a concepção progressista este processo é social, onde os indivíduos participam interativamente mediados pela cultura. Nessa concepção o professor media a relação do aluno com o conhecimento, procurando criar zonas de desenvolvimento proximal. Esta atividade do professor acelera o crescimento dos alunos, se comparado a um processo espontâneo. O professor intervém com explicações, demonstrações, exemplificações e organização do trabalho, mas o aprendizado é realizado através da interação dos alunos entre si e com o professor, num processo essencialmente social e mediado pela cultura. Ao aplicar a psicologia sócio-histórica, base da corrente progressista, à educação das crianças, Vygotsky defende que Um processo interpessoal é transformado num processo intrapessoal. Todas as funções do desenvolvimento da criança aparecem duas vezes: primeiro, no nível social, e depois, no nível individual; primeiro entre pessoas (interpsicológica) e, depois, no interior da criança (intrapsicológica). Essa visão do processo educativo aplicada ao caso em estudo mostrou-se muito produtiva, pois ajudou a compreender o papel dos agentes do processo de ensino/aprendizado, assim como a dinâmica do processo, principalmente porque as atividades de alta interação foram tão importantes na prática da disciplina. 4. Vygotsky Vamos continuar aqui apresentando as idéias de Vygotsky [11,12] que foram importantes para a revisäo deste trabalho, e que utilizamos no desenvolvimento de nossa experiência. Lev Vygotsky foi advogado, filólogo, crítico literário, psicólogo e educador, mas certamente foi no estudo da educação de crianças normais e anormais que ele se destacou. Para ele, o homem age sobre a natureza e cria, através das mudanças provocadas por ele mesmo na natureza, novas condições naturais para sua existência. Sua preocupação com a educação partiu da análise desse processo de desenvolvimento do ser humano, onde ele se preocupou com o processo e suas mudanças sob o ponto de vista histórico e sob o ponto de vista de cada ser humano, e como a educação deve ser organizada para acelerar o processo de aprendizado. Os psicólogos dedicados à educação, como ele, descobriram que há relações entre o desenvolvimento da criança e o aprendizado. Foram estabelecidos inclusive os níveis de desenvolvimento necessários para determinados aprendizados. Vygotsky no entanto criticou a visão de que um aprendizado depende de um nível de desenvolvimento já alcançado. Os testes para medir o desenvolvimento de crianças, verificam que atividades as crianças já estão aptas a desenvolver. Assim, pode-se dizer que uma criança está com o nível de desenvolvimento de oito anos, se tem condições de realizar sem nenhum auxílio determinadas tarefas. Vygotsky diz que neste caso está-se medindo o desenvolvimento real já realizado. Mas ele apresentou a um grupo de crianças que estariam na mesma faixa de

4 desenvolvimento real de oito anos, problemas que exigiam um desenvolvimento superior ao delas, e descobriu que algumas conseguiam resolver problemas de crianças de dez anos com o auxílio de outras pessoas, enquanto outras crianças, com o mesmo auxílio, conseguiam a realizar atividades que corresponderiam a crianças de doze anos. A conclusão dele era que essas crianças tinham o mesmo desenvolvimento real, mas com o auxílio de outras pessoas tinham desenvolvimentos diferenciados. A essa diferença entre o desenvolvimento real e o desenvolvimento com o auxílio de outras pessoas, Vygotsky chamou de zona de desenvolvimento proximal, e ele passou a propor que o aprendizado passasse então a ser organizado não mais em função da idade de desenvolvimento real das crianças, mas em função do desenvolvimento possível, correspondente à zona de desenvolvimento proximal. Assim o aprendizado que era planejado em base ao que a criança já sabia fazer, passou a ser planejado na direção do que a criança não podia realizar só, mas poderia realizar com acompanhamento. Assim a posição de que o aprendizado deve seguir o desenvolvimento foi invertida por Vygotsky, que passou a propor o aprendizado na frente do desenvolvimento, e servindo como elemento para acelerar o desenvolvimento da criança. Essa idéia passou a ser a base dos trabalhos educacionais de Vygotsky, e trouxe uma nova visão para a educação, inclusive explicando o trabalho do professor, assim como a importância das turmas e do papel positivo que as crianças mais desenvolvidas tem na relação com as menos desenvolvidas. 5. Revisão da Atividade Aplicadas ao presente trabalho, as idéias de Vygotsky foram muito produtivas para discutir vários pontos que empiricamente eram sentidos, e para organizar melhor o trabalho na disciplina. Durante o curso os alunos devem desenvolver um projeto, e em princípio eles estariam aptos a desenvolver o projeto somente após o fim do curso, quando então teriam visto todas as etapas de desenvolvimento do mesmo. Na realidade então estava sendo proposta uma atividade para a qual os alunos não tinham o conhecimento suficiente, mas que puderam faze-lo com o auxílio do professor. Sempre ficou muito claro também nessa experiência o papel importante jogado por alunos com maior experiência na área, que serviram de facilitadores para a zona de desenvolvimento proximal dos demais colegas. A interação nessas discussões alunos/professor se mostraram básicas para o curso, e inclusive para o desenvolvimento de atitudes positivas, como a postura de criticar o trabalho de colegas, sem tornar-se uma crítica aos colegas, mas apenas ao trabalho, e críticas positivas no sentido de antecipar ao máximo a descoberta de problemas, o que serviu de auxílio a todos os grupos. No caso de crianças a psicologia estabeleceu os níveis de desenvolvimento e as zonas de desenvolvimento proximal. No caso de alunos universitários estamos com estudantes maduros em relação às capacidades mentais básicas, como comparação, ordenação, enumeração, classificação, etc, mas de qualquer maneira há desenvolvimentos a serem atingidos. A Engenharia de Software trabalha com modelos, e cada modelo tem uma linguagem, gráfica ou não, e uma estratégia. Dominar os modelos atuais é muito importante, mas mais ainda é dominar o que são modelos, como se desenvolvem e como avaliá-los, pois na vida profissional desses alunos certamente surgirão inúmeros modelos novos que deverão ser dominados. A discussão crítica sobre os modelos, suas qualidades, os princípios de generalização, agregação, abstração, etc, sobre os quais os modelos se baseiam, certamente é a porta para o domínio dos modelos, e neste caso é a zona de desenvolvimento proximal procurada nesse curso, para fazer os alunos avançar em seus desenvolvimentos.

5 A utilização dessa categoria, zona de desenvolvimento proximal, permitiu organizar melhor, mais claramente, o aprendizado que levaria ao desenvolvimento desejado, e que permitiria aos alunos acompanhar as novas técnicas e metodologias em sua vida profissional. A concepção de Vygotsky também foi importante para definir com clareza o papel do professor e dos alunos, definir que os alunos são o sujeito de seus processos de aprendizagem, mas que se quizermos sermos audaciosos e desenvolver plenamente as possibilidades dos alunos, o professor tem um papel de orientador nas tarefas que estão acima do desenvolvimento dos alunos, mas que apontam para o conhecimento que leva ao desenvolvimento desejado. Desta forma o aprendizado segue na frente do desenvolvimento, e é um fator para sua dinamização. 6. Conclusões. Esta experiência começou há dez anos, e agora está sendo revista a partir de uma nova perspectiva. Novos desafios foram colocados. O espaço da sala de aula deve ser reorganizado para facilitar a interação e o desenvolvimento compartilhado do conhecimento. Os espaços criados com as novas tecnologias computacionais devem ser integrados no trabalho da disciplina. O sistema de avaliação deve ser revisto para abarcar os processos individuais e coletivos de produção do conhecimento, dando ênfase à turma como produtora do conhecimento, e colocando o sucesso como um objetivo coletivo: o sucesso de cada um é o sucesso da turma, e o insucesso de um é o insucesso da turma. O professor tem um papel organizador da interação e dos processos de conhecimento, mas os sujeitos do ensino/aprendizado são todos os participantes, que interagem e interiorizam os conhecimentos produzidos socialmente. Esse papel coloca novas exigências e posturas para o professor, mas ao mesmo tempo lhe dá confiança, pois ressalta sua importância sem transformá-lo em um ditador. Continuaremos a experiência na disciplina tentando vencer esses desafios e avaliando em que medida as novas bases teóricas realmente ajudam no melhoramento da disciplina. BIBLIOGRAFIA [1] DERTOUZOS, Michael L., LESTER, Richard K., SOLOW, Robert M., and The MIT Commission on Industrial Productivity, Made in America - Regaining the Productive Edge, MIT Press, Massachusetts, EUA, [2] FAIRLEY, Software Engineering Concepts, McGraw Hill. [3] FREITAS, Maria T. de A., Contribuição da Perspectiva Sócio-histórica para a Formação do Professor de Engenharia, Anais do V Encontro de Ensino de Engenharia, UFRJ e UFJF, Itaipava, outubro de [4] GHEZZI/JAZAYERI/MANDRIOLLI, "Fundamentals of Software Engineering", Prentice Hall, [5] LOPES, Alice Ribeiro Casimiro, MOREIRA, Antônio Flávio Barbosa, CARVALHO, Marlene Alves de Oliveira, Diretrizes Curriculares para o Ensino Superior, documento publicado pela SR-1/UFRJ, Rio de Janeiro, maio de 1998.

6 [6] MACEDO, Elizabeth F. de, Parâmetros Curriculares Nacionais: A Falácia de seus Temas Transversais, em Moreira, A. F. B. e outros, Currículo: Políticas e Práticas, Papirus, Campinas-SP, [7] MOREIRA, Antônio F. B., Multiculturalismo, Currículo e Formação de Professores, em Moreira, A. F. B. e outros, Currículo: Políticas e Práticas, Papirus, Campinas-SP, [8] SOUSA, A. C. G. de, A Formação de Engenheiros para os Tempos Atuais, anais do XII Simpósio Nacional de Ensino de Física, Belo Horizonte, [9] SOUSA, A. C. G. de, Diretrizes Curriculares para a Engenharia do Ano 2.000, anais do IV Encontro de Ensino de Engenharia, UFRJ/UFJF, Petrópolis-RJ, [10] SOUSA, A. C. G. de, Design Based Teaching of Software Engineering, proceedings of ICECE2000 Intenational Conference on Engineering and Computer Education, IEEE, São Paulo, agosto de [10] SUCHODOLSKI, Bogdan, A Pedagogia e as Grandes Correntes Filosóficas, Livros Horizonte, Lisboa, [11] VYGOTSKY, Lev S., A Formação Social da Mente, Martins Fonte, São Paulo, [12] VYGOTSKY, Lev S., Pensamento e Linguagem, Martins Fonte, São Paulo,