AVALIAÇÃO DO DESENHO LIVRE E SUA RELAÇÃO COM O DESEMPENHO DOS ALUNOS NUM CURSO DE DESENHO PARA ENGENHARIA

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1 AVALIAÇÃO DO DESENHO LIVRE E SUA RELAÇÃO COM O DESEMPENHO DOS ALUNOS NUM CURSO DE DESENHO PARA ENGENHARIA L. Y. CHENG Escola Politécnica da USP / PCC Av. Prof. Almeida Prado, trav., n.71 CEP55-9 São Paulo - SP Fax: (11) cheng@pcc.usp.br Resumo Como meio de motivação do aprendizado e significação dos conhecimentos, as disciplinas de Desenho para Engenharia da Escola Politécnica da USP (EPUSP) são apresentadas inseridas no processo de projeto de engenharia. Por isso, as primeiras aulas são dedicadas a introdução a metodologia do projeto e técnicas de esboço. Na aula de esboço, os alunos são induzidos a praticarem as técnicas executando desenho livre. Uma triagem de anos consecutivos revelou que existe uma grande discrepância entre a qualidade dos desenhos livres feitos pelos alunos. Também foram observados indícios da relação entre a habilidade da expressão gráfica e a capacidade de raciocínio espacial e, portanto, o desempenho dos alunos em alguns tópicos das disciplinas. Este trabalho apresenta um estudo da correlação entre a qualidade dos desenhos livres e o desempenho dos alunos nas disciplinas, com base nos dados obtidos na triagem. Como resultado, conseguimos identificar o perfil dos alunos com relação a habilidade da expressão gráfica e quantificar alguns vínculos existentes entre a habilidade e o desempenho nos diversos tópicos das disciplinas. Com isso, busca-se uma base para orientar a reformulação das disciplinas e um meio para a avaliação diagnóstica indireta e descontraída do desempenho dos alunos. 1- Introdução O desenvolvimento da capacidade de visualização espacial é um dos principais objetivos das disciplinas de Desenho para Engenharia da Escola Politécnica da USP (EPUSP). Nas disciplinas, como elementos de motivação do aprendizado e significação dos conhecimentos, os tópicos do Desenho são apresentados inseridos no processo de projeto de engenharia. Por isso, dedicamos as primeiras aulas para introduzir a metodologia de projeto e apresentar as técnicas de esboço. Na aula de esboço, depois da apresentação e a prática das técnicas, solicitamos aos alunos a executarem desenho livre do interior de um edifício com base na observação visual (Cheng et al. 199). Uma triagem de anos consecutivos dos desenhos livres obtidos desta prática auxiliar de ensino revelou que existe uma grande discrepância entre a qualidade dos desenhos livres feitos pelos alunos, que são ingressantes dos diversos cursos de engenharia. 51

2 Além disso, foram observados indícios da existência de uma relação entre a habilidade da expressão gráfica e a capacidade de raciocínio espacial e, portanto, o desempenho dos alunos em alguns tópicos das disciplinas. Este trabalho tem como objetivo apresentar os resultados obtidos desta triagem. A análise é feita com base nos dados dos 179 alunos que possuímos todas as informações necessárias para o estudo da correlação entre a qualidade do desenho livre e o desempenho nos diversos tópicos das disciplinas. Os desenhos livres feitos pelos alunos são analisados e classificados de acordo com os critérios de proporcionalidade e a sofisticação da técnica de representação espacial utilizada. Determina-se em seguida os coeficientes de correlação linear entre a nota dos desenhos livres e o aproveitamento dos alunos nos diversos tópicos das disciplinas. Como resultado deste trabalho, conseguimos identificar o perfil dos alunos com relação a habilidade da expressão gráfica e quantificar os possíveis vínculos existentes entre a habilidade da expressão gráfica e o desempenho nos diversos tópicos das disciplinas. Com isso, busca-se mais uma referência para orientar a reformulação das disciplinas e procura-se identificar a possibilidade de usar o desenho livre como uma forma indireta e descontraída de avaliação diagnóstica que permite identificar o grupo de risco, ou seja, os alunos que provavelmente terão maior dificuldade em determinados tópicos das disciplinas e facilitar o direcionamento dos esforços dos docentes para melhor assisti-los. - Execução dos Desenhos Livres A atividade de desenho livre foi introduzida na disciplina de Desenho para Engenharia I, ministrada no primeiro semestre, como uma técnica auxiliar para motivar o aprendizado dos alunos, despertando os interesses destes sobre as técnicas de representação espacial e introduzir intuitivamente alguns conceitos importantes da geometria projetiva tais como linha do horizonte, ponto de fuga, etc. Na segunda aula do semestre, após a prática de algumas técnicas básicas de traçado de retas, curvas, proporções e letras na aula de esboço, os alunos são levados para fora da sala de aula para fazer desenho a mão livre do interior de um edifício com base na observação visual. Figura 1 mostra o local escolhido para a atividade. A característica do local escolhido é a predominância das retas constituídas pelos elementos estruturais, paralelas às direções principais, que facilitam a identificação do ponto de fuga. Os alunos foram orientados a registrar a cena no papel, exatamente do jeito que eles estão enxergando. Além disso, foram avisados que, como se trata de um assunto não abordado no programa da disciplina, a nota do desenho livre serve apenas como referência para o planejamento da disciplina e não será considerada na avaliação do desempenho escolar dos alunos. O tempo de execução do desenho livre oscila entre 5 a minutos. Após disso, os desenhos são recolhidos, avaliados e alguns deles utilizados como material didático na aula seguinte. Figuras, 3 e mostram alguns desenhos típicos feitos pelos alunos. Os desenhos mostram claramente que existe uma grande discrepância entre a qualidade dos desenhos livres feitos pelos alunos. Esta heterogeneidade na habilidade da expressão gráfica foi 5

3 verificada em todas as turmas analisadas. Figura 1 - Fotografia do local do desenho. Figura - Desenho feito por um aluno. Figura 3 - Desenho feito por um aluno. Figura - Desenho feito por um aluno. 3- Avaliação dos Desenhos Livres Ao invés de mérito artístico, a avaliação dos desenhos livres foi feita com base em alguns critérios ligados aos objetivos das disciplinas. Em primeiro lugar, os desenhos foram avaliados sobre o ponto de vista da aplicação as técnicas de traçado de linhas em esboço e as qualidades desejáveis de simplicidade, inteligibilidade e proporcionalidade. Em segundo lugar, as técnicas de representação do espaço tridimensional utilizadas pelos alunos. As técnicas consideradas nesta avaliação são: sobreposição de elementos, projeção paralela e oblíqua, projeção cônica (perspectiva linear ou curvilínea). A tabela 1 mostra os itens avaliados e o sistema de pontuação utilizado neste trabalho com a finalidade de quantificar a qualidade dos desenho livres de uma forma consistente com os objetivos das disciplinas. Tabela 1 Itens avaliados e a pontuação atribuída. No. Item de Avaliação do Desenho Livre Pontuação Atribuída 1 Inteligibilidade e arranjo do desenho. Proporcionalidade. 3 Técnica de representação do espaço tridimensional: sobreposição de elementos ou desenho em planta (.); projeção paralela e oblíqua (.); perspectiva linear ou curvilínea (.); perspectiva linear ou curvilínea executadas com perfeição (.).. Vale ressaltar que, apesar da quantificação em notas que variam de. a., a avaliação não consegue deixar de ter o seu lado subjetivo de julgamento. Além disso, as 53

4 notas não são valores absolutos, mas atribuídos através de uma escala relativa entre os desenhos. A Figura apresenta o desenho que utiliza o método de sobreposição de elementos como única técnica de ilusão espacial. Na Figura 3 temos um exemplo da predominância da projeção paralela e oblíqua. A Figura, apesar da simplicidade, mostra com exatidão a altura do observador e a convergências das projeções das linha paralelas no ponto de fuga. Simples, claro, mantendo proporções corretas e aplicando rigorosamente a perspectiva linear, o desenho da Figura recebeu a nota máxima. A média obtida por 179 alunos é 5.93, com desvio padrão de Desempenho dos Alunos nas Disciplinas O curso de Desenho para Engenharia na EPUSP é composto de disciplinas semestrais. A cada semestre, são realizadas provas como parte da avaliação do aprendizado dos alunos. As provas são compostas de questões teóricas e práticas. A tabela mostra os tópicos abordados e algumas informações adicionais sobre as provas realizadas nos anos em que foram levantados os dados para o presente estudo. Tabela As provas realizadas e os tópicos que foram abordados. Item Descrição Tópicos P1 1 ª prova do 1 º semestre Metodologia de projeto; Técnicas de esboço; Sistema de projeção cônica; Sistema de projeção cilíndrica. P ª prova do 1 º semestre Perspectivas axonométricas; Perspectiva cavaleira; Vistas ortográficas e seccionais; Normas e Convenções. P3 1 ª prova do º semestre Geometria descritiva Mudança de plano de projeção Geometria Cotada P ª prova do º semestre Modelamento geométrico; Desenhos de execução; Projeto assistido por computador; Tonalização. Média e desvio padrão dos aproveitamentos obtidos pelos 179 alunos nas avaliações P1, P, P3 e P são, respectivamente, (.9,1.3), (7.,1.55), (5.7,.) e (.3,1.79). 5- Estudo da Correlação Considerando que as técnicas de ilusão espacial empregadas pelos alunos demonstram de certa forma as habilidades de percepção, expressão e raciocínio espacial, é provável que exista uma relação entre a qualidade do desenho livre e o desempenho, ou seja, o aproveitamento dos alunos nas disciplinas. A triagem de anos consecutivos dos 5

5 desenhos livres obtidos através da prática de ensino revelou indícios da existência da mesma, fato que motivou a análise que apresentaremos nesta sessão. A figura 5 mostra o diagrama de dispersão para a nota do desenho livre (DL) e o aproveitamento na 1 ª prova do 1 º semestre (P1). Devido a um números razoável de pontos sobrepostos no diagrama, agrupamos todos os pontos em classes de amplitude 1. quanto a ambas as variáveis e construímos o histograma mostrada na figura, onde a tonalidade na escala de cinza indica a freqüência. Figura 5 Diagrama de dispersão para o aproveitamento P1 e a nota DL dos 179 alunos. Tanto pelo diagrama de dispersão como pelo histograma, podemos observar que o espalhamento dos pontos é relativamente grande, de modo que é difícil identificar a relação entre as variáveis. Por isso, numa primeira análise, plotamos o aproveitamento médio das provas P1, P, P3 e P em função de DL, conforme mostram as figuras 7,, 9, e, juntamente com a reta de regressão. Em todas as figuras, os pontos estão mais ou menos alinhados ao longo da reta de regressão. Ou seja, na situação considerada neste trabalho, é razoável assumirmos uma relação linear entre DL e as médias de P1, P, P3 e P. Devido a pequena faixa de variação das médias de P1, P, P3 e P, as inclinações das retas de regressão não são muito acentuadas. Conforme ilustra a figura, no caso da média de P, podemos notar que a reta de regressão é praticamente horizontal, ou seja, em termos de aproveitamento médio, P praticamente não sofre influência de DL. 55

6 Voltando aos aproveitamentos P1, P, P3 e P em função da DL, com base nas relações lineares identificadas nas figuras 7,, 9, e, passamos agora a determinar os coeficientes de correlação linear entre as variáveis. Os resultados são apresentados na tabela 3. P o Figura Histograma bidimensional de P1 e DL dos 179 alunos. Figura 7 Média do P1 em função de DL. Figura Média do P em função de DL. Figura 9 Média do P3 em função de DL. Figura Média do P em função de DL. De acordo com a tabela 3, todos os coeficientes de uma correlação linear calculados são positivos, ou seja, todas as variáveis são diretamente proporcionais entre si. 5

7 Entretanto, a magnitude dos coeficientes de correlação linear é relativamente baixa. A começar pelos coeficientes de correlação linear entre os aproveitamentos P1, P, P3 e P, que oscila na faixa de.7 a.9. Estes valores baixos refletem bem a complexidade do fenômeno do processo de avaliação, onde os desempenhos dos alunos flutuam ao longo do curso sob influência de uma grande quantidades de fatores. Tabela 3 Coeficientes de correlação linear entre as variáveis. DL P1 P P3 P DL 1. P1. 1. P P P Os coeficientes de correlação linear entre DL e P1 e P são, respectivamente,. e.. Nestes casos, a razão entre a variação explicada e a variação total é de % (Spiegel, 197). São baixos em valor absoluto mas de certo modo, significativos se comparados às correlações entre os aproveitamentos nas provas. Com base nesta análise e nas retas de regressão das figuras 7 e, podemos confirmar o indício da existência de uma relação linear entre a qualidade dos desenhos livres feitos pelos alunos e seus desempenhos nos tópicos relacionados a P1 (esboço, sistemas de projeção) e P (perspectivas e vistas). Intuitivamente, fica claro que são tópicos fortemente ligados às habilidades de expressão e de visualização espacial. Deste modo, saber desenhar bem ou estar familiarizado com desenho contribuem para o bom desempenho nestes tópicos. Por outro lado, a tabela 3 mostra que os coeficientes de correlação entre DL e P3 e P são, respectivamente,.15 e.1. São valores extremamente baixos. Associados ao fato das retas de regressão serem praticamente horizontais, podemos concluir que a nota DL não reflete os aproveitamentos P3 e P. A razão disso parece estar também nas características peculiares dos tópicos abrangidos. Pela experiência, no caso do P3, geralmente são exigidas uma boa dose de abstração matemática, lógica e capacidade de interpretação e manipulação geométrica dos alunos na resolução dos problemas geométricos espaciais através de Geometria Descritiva e Geometria Cotada. No caso do P, onde predominam os tópicos de modelamento geométrico e CAD, devido aos recursos disponíveis para a manipulação 3D que facilitam a visualização espacial, o interesse e a habilidade no uso dos sistemas computacionais parecem assumir um peso maior no aproveitamento dos alunos. Com base nos resultados obtidos, podemos confirmar a existência de um certa grau de relação entre a qualidade dos desenhos livres feitos pelos alunos e seus aproveitamentos nos tópicos de esboço, sistemas de projeção, perspectivas e vistas. Tendo em vista que tanto o tema do desenho livre quanto os critérios de avaliação deste podem ainda ser aperfeiçoados, deste que seja muito bem elaborado, o desenho livre pode ser utilizado na avaliação diagnóstica num curso de desenho para engenharia. Por fim, vale ressaltar que no estudo da correlação entre as variáveis DL e P1, P, P3 e P, estamos analisando apenas a tendência de variação conjuntas que as variáveis apresentam. Não é possível comprovar a relação de causa e efeito entre as variáveis (Costa Neto, 1977). 57

8 - Considerações finais Este trabalho apresenta os resultados de um estudo de correlação entre a qualidade dos desenhos livres e o desempenho dos alunos nos diversos tópicos das disciplinas de Desenho para a Engenharia da EPUSP. Através do estudo baseado em dados reunidos de uma triagem de anos, conseguimos quantificar e confirmar a existência de um certa grau de relação entre a habilidade da expressão gráfica e desempenho nos tópicos de esboço, sistemas de projeção, perspectivas e vistas. Devido a complexidade do processo de avaliação, a correlação não é muito acentuada. Entretanto, com o aperfeiçoamento do tema proposto e dos critérios de avaliação do desenho livre, este pode ser utilizado como um meio de avaliação diagnóstica indireta e descontraída para os alunos, numa forma próxima a da ideal, permitindo a identificação dos alunos que provavelmente terão maior dificuldade nos tópicos das disciplinas e orientar os esforços dos docentes para melhor assisti-los. Bibliografias CHENG, L. Y.; PETRECHE, J. R. D.; SANTOS, E. T. Visão Histórica como Fator de Motivação no Aprendizado da Teoria Geral das Projeções. In: Anais do IV Encontro de Ensino de Engenharia, Novembro de 199, Itapeva. Rio de Janeiro. COSTA NETO, P. L. O. Estatística, Edgard Blücher, São Paulo, SPIEGEL, M. R. Probalidade e Estatística. McGraw-Hill do Brasil, São Paulo,