Introdução à dinâmica de sistemas : proposta de disciplina a distância para curso de licenciatura em biologia, com uso de modelos qualitativos

Abstract

O presente trabalho tem por objetivo apresentar uma proposta de disciplina sobre Dinâmica de Sistemas a ser incluída no currículo do curso de Licenciatura em Biologia a Distância oferecida pela Universidade Aberta do Brasil (UAB/UnB). Outros objetivos são apresentar ao aluno da educação a distância (EaD) uma metodologia de ensino-aprendizagem apoiada na modelagem qualitativa (não numérica) de sistemas biológicos, configurando uma dinâmica qualitativa de sistemas; desenvolver materiais didáticos de apoio à modelagem direcionados para a EaD; construir e explorar modelos de simulação com os licenciandos, mostrando-lhes o potencial educacional dessas ferramentas na educação básica; e contribuir para o desenvolvimento do pensamento sistêmico nos licenciandos. Para tanto, foi preparada uma proposta inicial para a disciplina e materiais didáticos e modelos de simulação sobre sistemas diversos, implementados no software de modelagem DynaLearn. Essa proposta foi oferecida experimentalmente como disciplina optativa, "Tópicos em Ensino de Biologia", nos dois semestres letivos de 2013, durante os quais foi possível identificar problemas e refinar o currículo, a proposta pedagógica e os materiais didáticos. A metodologia adotada para avaliar a proposta e analisar os resultados obtidos foi o estudo de caso, e a coleta de informações foi feita por meio de observações do comportamento dos alunos durante a disciplina, da análise dos exercícios e de atividades avaliativas, sendo a última delas a elaboração de um Projeto Pedagógico com base em conceitos da Dinâmica de Sistemas e modelos de simulação. Para coletar dados sobre a visão dos alunos sobre a proposta, foram utilizados questionários e entrevistas. Os resultados obtidos sugerem que, apesar de dificuldades para a compreensão de conceitos de Dinâmica de Sistemas e para o uso de modelos de simulação, os alunos perceberam o alcance da abordagem proposta e relataram sentimentos de mudança na forma de ver e interpretar os problemas ambientais que analisaram. Na opinião de vários deles, seria importante ter uma disciplina desse tipo no currículo da Licenciatura. Concluímos que a inclusão de uma disciplina na modalidade a distância abordando a dinâmica qualitativa de sistemas é viável e desejável, pois essa abordagem tem potencial para contribuir com o desenvolvimento do pensamento sistêmico e da criatividade nos licenciandos. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The present study aims to present a proposal for a discipline on System Dynamics to be included in the curriculum of the course for License degree in Biology, offered by the Brazilian Open University / University of Brasilia. Additional objectives include to introduce the student of distance education (DE) into a teaching methodology based on qualitative reasoning modelling (non numeric) techniques building up a qualitative system dynamics; to develop educational materials to support a modelling-based approach in DE; to build and explore qualitative simulation models showing the students the educational potential of these tools for basic education; and to contribute to the development of systems thinking in future teachers. A program for the discipline was created, and didactic materials and qualitative models were implemented in the modelling workbench DynaLearn. The program was experimentally offered as an optional discipline “Special Topics in Biology Teaching” during the two academic semesters in 2013. This approach allowed us to identify problems, refine the curriculum, pedagogical approach and didactic materials. A case study was the methodology used to assess the course and to analyze the results. Information was collected by means of observing the students‟ behavior during the discipline, analyzing their homework and evaluation activities, being the last one of these the elaboration of a pedagogical project based on System Dynamics and simulation models. Data about students‟ emotional aspects towards the discipline were gathered from questionnaires and interviews. Although some difficulties for understanding basic concepts on System Dynamics and on qualitative simulation modelling were observed among the students, they realized the scope of the proposed approach and reported feelings of change in how they viewed and interpreted environmental problems they analyzed. For many of them, it would be relevant to include a discipline of this kind in the curriculum of their course. We conclude that implementation of a distance education based discipline on qualitative system dynamics is both viable and desirable, as this approach has the potential to contribute for the development of systems thinking and creativity in future teachers.