Baixe O Uso do Kit Estrutural Mola como Recurso Didático no Ensino de Engenharia Civil e outras Esquemas em PDF para Metodologia, somente na Docsity!
“Conectando pessoas: do social ao laboral” Cascavel – PR, 08 e 09 de novembro de 2022. ISSN xxxx-xxxx USO DE RECURSO EDUCACIONAL “KIT ESTRUTURAL MOLA” PARA AUXILIAR A VISUALIZAÇÃO DE ESFORÇOS NO ENSINO DO CURSO ENGENHARIA CIVIL Gabrielli Benvegnu^1 João Gabriel Benvindo da Luz^1 Renan Rauber^2 Resumo : O curso de engenharia civil possui matérias como isostática e resistência dos materiais, nelas são calculados esforços normais, cortantes e momentos em estruturas. Porém, é difícil visualizar esses esforços aplicados apenas nos cálculos, sendo necessário algum recurso para auxiliar no ensino-aprendizagem nesses casos. A falta de materiais didáticos para o uso como recurso educacional pode ser decisiva na aprendizagem do aluno, pois pode ser o estímulo ou o complemento da teoria que lhe faltava. Portanto este artigo de revisão tem como objetivo o estudo da utilização do “kit estrutural Mola” como recurso educacional no ensino da engenharia civil. O uso do “kit estrutural Mola” como material didático se mostra de grande valia, pois ele mostra o comportamento das estruturas, sendo fácil de se manipular e de forma tátil e visual. Palavras-chave : Kit estrutural Mola. Material didático. Engenharia Civil. Estruturas. 1 INTRODUÇÃO O bacharelado de engenharia civil possui matérias em que são desenvolvidos cálculos para o dimensionamento ou análise do comportamento de estruturas, porém apenas o aprendizado de equações e desenhos no quadro ou em livros podem não ser tão claros para alguns alunos, sendo assim insuficientes. Silva e Cecílio (2007) expõem que no modelo de ensino tradicional, o papel do aluno é de total dependência ao professor que detêm o conhecimento e o acesso a ele. Porém, segundo os mesmos autores, em uma concepção inovadora de ensino o professor promoveria oportunidades de ensino junto ao aluno, com uma capacidade de adaptação a experiências diferentes. A dissociação teoria e prática torna mais difícil a aprendizagem e acarretam insatisfações nos alunos (SILVA; CECÍLIO, 2007). O uso de softwares como recurso educativo é um meio utilizado por docentes, contudo como esses softwares são em sua maioria comerciais, estes apresentam somente os resultados finais conforme os parâmetros colocados anteriormente pelo usuário (MODLER; FEIL, 2003). Como não é possível acompanhar os cálculos realizados para a resolução do proposto, cabe ao aluno aliar os conhecimentos dados em sala de aula à utilização do software. (^1) Acadêmico do curso de engenharia civil – Engenharia civil da UNIVEL– Centro Universitário UNIVEL. (^2) ORIENTADOR: Professor Especialista Renan Rauber do curso de Engenharia civil Univel – Centro Universitário UNIVEL.
“Conectando pessoas: do social ao laboral” Cascavel – PR, 08 e 09 de novembro de 2022 ISSN xxxx-xxxx Outro recurso utilizado para auxiliar no ensino do curso de engenharia civil são ferramentas manuais como o kit estrutural Mola. Esta é uma ferramenta criada para demonstrar de maneira mais visual e tátil o comportamento de estruturas. Assim os discentes podem utilizar esse material como forma de associar os conhecimentos passados pelo professor à pratica, podendo montar estruturas e observar seu comportamento. O uso do kit estrutural Mola como recurso educacional no ensino do curso de engenharia civil será abordado neste trabalho. 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Neste tópico serão apresentados os conceitos de autores sobre o tema exposto nesta pesquisa. Primeiramente veremos como o ensino mudou nos cursos de graduação em seguida os recursos educacionais utilizados por docentes. Posteriormente será apresentado o kit estrutural Mola e então discorre-se sobre o uso desse material como recurso didático. 2.1 As mudanças do ensino tradicional Os métodos focados na memorização e transmissão não têm bom desempenho no âmbito da motivação do aluno, aprendizagem e desenvolvimento de características profissionais interessantes para o período atual (MARQUES, 2015). No método de ensino tradicional, o professor detinha o conhecimento e a facilidade de acesso à informação, enquanto o aluno deveria se deslocar à instituição de ensino para receber o conhecimento que o professor transmitiria, sendo o seu aprendizado dependente desse ato (SILVA; CECÍLIO, 2007). No contexto atual onde todos tem acesso à informação de maneira fácil, o uso de metodologias ativas, que segundo Nunes e Bessa (2017) elaboram atividades em que os alunos desenvolvam a discussão, produção e apresentação de conteúdos trabalhados em sala, promovem a melhoria no aprendizado e aumenta a autonomia dos alunos na busca da informação. Essa metodologia ativa na educação pode ser aliada ao uso de softwares como recurso educacional, porém também pode se utilizar de materiais didáticos como ressaltam Nunes e Bessa (2017). 2.2 O uso de materiais didáticos e recursos educacionais Para Bordinhão e Silva (2015), o material didático é a conexão entre a instituição de ensino e o aluno, desta forma é necessário constante atualização e adequação de todos os recursos para que os mesmos propiciem momentos didáticos. Porém, a utilização destes recursos não pode ser aplicada aos alunos de forma lúdica e de função educativa, o uso de materiais didáticos deve estar sempre ligado a objetivos definidos dentro do escopo de promover a aprendizagem (SILVA; VICTER, 2016). Portanto, os materiais didáticos possibilitam a visualização do aluno e que este construa significados, sendo levado ao raciocínio. É por ele que o professor pode observar, fazer estimativas, relacionar informações, buscar resoluções,
“Conectando pessoas: do social ao laboral” Cascavel – PR, 08 e 09 de novembro de 2022 ISSN xxxx-xxxx O kit mola é de fácil manuseio, podendo representar cargas distribuídas e pontuais, verticais e horizontais, observando como é o comportamento real da estrutura após e durante os esforços adicionados. A isostática é a matéria onde são apresentadas as definições de tipos de apoio, cargas aplicadas e as reações dos apoios às cargas (SORIANO, 2001). No estudo de estruturas existem alguns termos que são utilizados repetidamente, como momentos fletores, momentos torçores, esforços cortantes, normais (RODRIGUES, 2022). O comportamento de um modelo estrutural não precisa ser realístico, uma vez que ele precisa ressaltar as reações de forma que possa permitir a visualização das deformações e do comportamento da estrutura conforme a carga solicitante. Desta forma um modelo didático precisa mostrar claramente a atuação dos esforços e deformações na estrutura (LOBOSCO, 2017). No conjunto mola, é possível a visualização do momento fletor e de esforços normais. Porém, os esforços cortantes e momentos torçores não são possíveis de serem observados no conjunto (RODRIGUES, 2022). 2.3 Apresentação do “kit estrutural mola” Este modelo estrutural, foi desenvolvido pelo arquiteto Márcio Siqueira de Oliveira em 2008 na sua dissertação de mestrado. Primeiramente, eram utilizadas peças de madeira, cabos metálicos e imãs, dificultando a análise estrutural, devido ao material ser muito rígido e as deformações serem pequenas nitidamente. Posteriormente, Marcio fez peças de plástico (semelhantes a canudos) mas não teve sucesso, pois o material era rígido para que ocorresse informações nítidas, sendo necessário o uso de esforços elevados, maiores até que a força magnética que existe nas ligações. Depois de várias tentativas, foi dado início ao uso de molas e após isso, foi somado a maquete o uso de elementos análogos a lajes e a paredes estruturas, além de elementos de contraventamento (RODRIGUES, 2022). 2.3.1 Vantagens do “kit estrutural Mola” Para Rodrigues (2022) com o “kit estrutural mola”, é possível observar diversos tipos de deformações na estrutura por meio de carregamentos em algum de seus elementos, sejam eles carregamentos pontuais ou distribuídos. Conforme exemplos a seguir: Figura 02: Carregamento pontual e carregamento distribuído
“Conectando pessoas: do social ao laboral” Cascavel – PR, 08 e 09 de novembro de 2022 ISSN xxxx-xxxx Fonte: O autor, 2022. É possível também, analisar o comportamento global da estrutura, analisando deslocamento vertical, horizontal e giro. Outra vantagem é a simulação das diferentes etapas construtivas, observando a hierarquia dos elementos da maquete e qual a sequência de montagem (RODRIGUES, 2022). A estrutura ganha forma tátil e visual, podendo observar o efeito das forças nos elementos da estrutura, inclusive na seção transversal dos componentes. Observando também como a configuração arquitetônica influencia no comportamento global das estruturas (RODRIGUES, 2022). 2.3.2 Componentes do “kit estrutural Mola” Segundo o manual do kit mola (OLIVEIRA, 2022) é composto por sete componentes, indicados na Figura 03: Figura 03: Componentes do “Kit estrutural 1 Mola” Fonte: O autor, 2022. 1 2 3 4 5 6 7
“Conectando pessoas: do social ao laboral” Cascavel – PR, 08 e 09 de novembro de 2022 ISSN xxxx-xxxx A aprendizagem tradicional não alcança bom desempenho na área de motivação do aluno, aprendizagem e características profissionais. Atualmente, existe a facilidade de acesso à informação, porém, metodologias ativas geram melhoria de aprendizado e aumentam a vontade dos alunos procurarem a informação. Na engenharia são utilizados diversos conceitos teóricos no que diz respeito a estruturas, como momentos e esforços. A maquete manipulável é uma ferramenta que auxilia no entendimento desses conceitos teóricos, entretanto, é importante ressaltar que não são todos os tipos de esforços que são possíveis de serem visualizados nela. O conjunto mola simula muitos modelos estruturais, ou seja, um elemento ou conjunto de elementos feitos em escala reduzida para facilitar a visualização. Ele possibilita a visualização de momentos fletores e esforços normais, já esforços cortantes e momentos torçores são impossibilitados a visualização. Além disso, a partir do uso do conjunto mola pode ser observados as deformações em estruturas por meio de carregamentos, pontuais ou distribuídos. É possível analisar o deslocamento vertical, horizontal e giro. Este também é capaz de simular diferentes etapas construtivas e o efeito das forças nos elementos das estruturas, assim como observar como a configuração arquitetônica é capaz de influenciar. REFERÊNCIAS BORDINHÃO, J. P.; SILVA, E. N. Uso dos materiais didáticos como instrumentos estratégicos ao ensino-aprendizagem. Mato Grosso, 2015. DAMACENO, E. W. S.; FILHO, V. P. M.; LUZ, J. G. P.; MAZURECHEN; S. R. Estudo do uso kit mola estrutural no ensino de engenharia civil. PI – Pesquisas e Inovação, Guarapuava, v. 1, n. 1, p. 38-50, jan./jun. 2019. FREITAS, P. C. B.; BARBIRATO, J. C. C.; BARBOZA, A. S. Aprendizagem de mecânica estrutural assistida por computador : caso de envoltórias de esforços. XXXII Congresso Brasileiro de Ensino de Engenharia – COBENGE 2005. Paraíba, Campina Grande, 2005. FRIEDMAN, S.; LIMA, S. S.; SORIANO, H. L. Sobre o ensino de isostática. VII Encontro Ensino em Engenharia. Rio de Janeiro, 2001. LOBOSCO, T. Modelos didáticos para exploração e compreensão estrutural. III Encontro Nacional de Ensino de Estruturas em Escolas de Arquitetura – ENEEEA. Ouro Preto, 2017. MARQUES, A. P. A. Z.; MESSAGE, C. P.; GITAHY, R. R. C.; SOUZA, S. O. A experiência da aplicação da metodologia ativa team based learning aliada a tecnologia no processo de ensino e de aprendizagem. Congresso Internacional de Educação e Tecnologia – Encontro de Pesquisadores em Educação à distância. MODLER, L. E. A.; FEIL, M. S. Características, possibilidades e limitações de um software como ferramenta de apoio para o ensino das disciplinas do
“Conectando pessoas: do social ao laboral” Cascavel – PR, 08 e 09 de novembro de 2022 ISSN xxxx-xxxx curso de engenharia civil da UNIJUÍ. UNIJUI- Universidade Regional do Noroeste do Rio Grande Do Sul, 2003.São Carlos, 2018. NUNES, V. W. N.; BESSA, R. C. Metodologias ativas apoiadas por recursos digitais: usando os aplicativos Prezi e Plickers. Atas da X Conferência Internacional de Tecnologias de Informação e Comunicação na Educação – Challenges 2017: Aprender nas nuvens, learning in the clouds. Universidade do Minho. Portugal, Braga, 2017. OLIVEIRA. M. S. Modelo estrutural qualitativo para pré-avaliação do comportamento de estruturas metálicas. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal de Ouro Preto. Minas Gerais, 2008. OLIVEIRA, M. S.; LEITE, M. A. D. F. D.; REBELLO, Y. C. P. Manual: Kit Estrutural Mola 1. São Paulo, 2022. Disponível em: https://br.molamodel.com/pages/book-manual-mola-1. Acesso em: 23 out. 2022. RODRIGUES, L. K. S. R. Aplicação do uso do kit mola como material didático no ensino de engenharia estrutural. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás. Jataí, 2022. SILVA, L. P.; CECÍLIO, S. A mudança no modelo de ensino e de formação na engenharia. Educação em Revista, v. 45. p. 61-80. Belo Horizonte jun. 2007. SILVA, K. C. N. R.; VICTER, E. F. O uso de materiais didáticos no processo de ensino-aprendizagem. XII Encontro Nacional de Educação Matemática – Educação Matemática na Contemporaneidade: desafios e possibilidades. São Paulo, 2016.
