É amplamente reconhecido e profundamente discutido, na comunidade científica de pedagogos, que os métodos tradicionais de ensino baseados no carácter expositivo são insuficientes no ensino de qualquer disciplina em particular ao nível do ensino secundário e universitário (veja por exemplo a discussão em Duru, 2010). Neste modelo tradicional, o ensino é directo, lógico, absoluto e na maioria dos casos “desligado” da realidade, apesar de poderem existir laboratórios para experiências. Note-se que a exposição da matéria (aula típica) e as actividades baseadas em resolução de problemas têm em comum um resultado predeterminado, pois o docente e os alunos têm noção do que vai ser dado e qual o resultado esperado. Por outro lado, nas aulas de laboratório tradicionais o trabalho está também “formatado” pois os alunos recebem um plano de procedimento previamente organizado, onde o resultado é algo pré-determinado ou intencionalmente indeterminado.

Neste contexto, a introdução de um trabalho experimental e livre no ensino de uma disciplina, numa abordagem de “active learning” ou numa tradução literal do termo para “procura-e-desenrasca”, apresenta um conjunto alargado de vantagens porque contribui para o desenvolvimento de capacidades cognitivas e amplia largamente o leque de oportunidades de formas de aprendizagem assentes em trabalho de pesquisa, trabalho experimental, desenvolve o pensamento crítico, encoraja a razoabilidade das acções a tomar e fortalece competências a nível do trabalho de equipa. No conjunto, a actividade experimental-livre, quase sem rede de apoio, ajuda a entender melhor e a reforçar o seu (dos alunos) conhecimento sobre ciência, mas como resultado do seu próprio esforço.

Duru, A. (2010) “The experimental teaching in some topics geometry”, Educational Reserach and Review Vol. 5 (10), pp. 584-592

A visão mais alargada e profunda das questões sobre a natureza e forma de ensinar mostra que o “sucesso de um aluno”, que se mede tradicionalmente sob a forma de uma avaliação escrita/oral para efeitos de uma classificação objectiva, depende fortemente da relação ternária entre docente-aluno-matéria. Enquanto o reforço da relação docente-aluno é conquistado ao longo de um ano lectivo, a relação entre aluno-matéria depende de como o docente consegue motivar o aluno a “entender por si só” a matéria. Esta aprendizagem, por parte do aluno, está condicionado à natureza humana do modo como o cérebro retém o conhecimento e, de acordo com Dale (1969) , o conhecimento adquirido sob a forma activa sobrepõe-se ao modo de aquisição passivo, como se pode ver no diagrama apresentado na figura 1, onde está perfilhado o aspecto entendido como o mais efectivo na forma como retemos conhecimento e que se resume ao “fazer”, i.e . o trabalho experimental ou a descoberta.

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Figura 1 . O cone de aprendizagem, segundo Dale (1969) (em Duru, 2010)


Foi com base nos argumentos atrás apresentados que se introduziu, a partir do ano lectivo de 2009-10, uma componente de ensino experimental-livre na disciplina de Termodinâmica I ministrada aos cursos de mestrado integrado em Eng Mecânica, Ambiente, Naval e Aerospacial, e que se intitula ThermoCup-Regata de barcos a vapor. O ensino nesta disciplina evolui assim para um modelo híbrido que contempla a exposição teórica-aulas de problemas-trabalho experimental-livre.