Para alunos de cursos superiores de Sistemas de Informação e afins, aprender a programar computadores é fundamental. No entanto, ensinar programação por meio de métodos tradicionais tem se tornado cada vez mais desafiante devido a fatores recentes, tais como transformações na maneira de aprender das novas gerações e o surgimento de novas máquinas computacionais. Neste contexto, a aprendizagem baseada em projeto possui potencial para beneficiar a educação em programação. Há especial relevância para a abordagem Ágil de projetos, por possuir destaque no mercado de trabalho e origem atrelada ao próprio desenvolvimento de softwares. Por outro lado, foram encontrados poucos estudos de relevância internacional relatando a utilização da aprendizagem baseada em projeto ágil (APjBL) no contexto do ensino superior brasileiro. O objetivo geral desta pesquisa é analisar os benefícios de um método APjBL para os alunos de programação no ensino superior brasileiro quando comparado ao método tradicional de ensino, principalmente com relação a quatro benefícios de interesse desta pesquisa: o rendimento escolar, a motivação para aprender, a comunicação verbal e a exploração vocacional dos alunos. Nesta pesquisa empírica e de natureza aplicada, foi feita a opção pelo quase-experimento em um curso superior tecnológico de Análise e Desenvolvimento de Sistemas durante o primeiro semestre de 2018. A análise foi quali-quantitativa e os critérios de comparação foram os quatro benefícios mencionados. Como intervenção educacional APjBL, foi escolhido o método Agile Model for Projects in Computing Education (AMoPCE) e adaptado ao contexto. Participaram desta pesquisa 151 alunos e cinco professores, divididos em grupos de experimento e controle. Ao final do semestre, os alunos responderam a um questionário eletrônico sobre três benefícios: motivação para aprender, comunicação verbal e exploração vocacional. Foram coletadas as notas e as frequências dos alunos, além das percepções dos professores por meio de entrevistas individuais semiestruturadas. Dados históricos das disciplinas foram coletados para ajudar a explicar os fenômenos. Conclui-se que, no contexto geral da pesquisa, para a disciplina de conteúdo predominantemente procedural (prático), AMoPCE beneficiou a motivação extrínseca, a frequência escolar e a escuta ativa na comunicação. Para a disciplina altamente procedural, AMoPCE apresentou mais dois benefícios: motivação para aprender intrínseca e exploração vocacional intrínseca. Em suma, foi verificada uma hipótese de pesquisa, AMoPCE beneficia a motivação para aprender, na disciplina altamente procedural / To learn computer programming is an essential topic to undergraduate students at Information System and related higher education courses. However, teaching programming using traditional methods have become much more challenging due to recent reasons, like changes in the manner that the new generation is now prone to learn, and the arising of new programmable devices. The Project-Based Learn may offer potential benefits to the computer programming education, especially the Agile approach, given its origin at the software development process. And yet there were found a few relevant international studies regarding the Agile Project-Based Learn (APjBL) to cope with the computer programming education at Brazilian Information System higher education. The research leading objective was to analyze the main benefits of the APjBL teaching method when compared to the traditional teaching method, mainly the following four students benefits: academic performance, motivation to learn, verbal communication and vocational inquiry aspects. As the comparison criterion, we selected these four benefits through specific instruments adapted to this research. We also chose the Agile Model for Projects in Computing Education (AMoPCE) as the APjBL teaching method, which was originated from previous researches and that we adapted to this context. This research adopted an experimental approach via a quasi-experiment at the System Development and Analysis higher education course, during the first semester of 2018. A total of 151 students and five teachers participated in this research. By the end of the experiment, the students replied to an electronic questionnaire regarding three benefits: motivation to learn, verbal communication and vocational inquiry aspects. Five professors participated in an individual interview. Students grades and frequency and their historical data were also collected. As results, we found that for procedural (practical) content, AMoPCE presented at least the following benefits: extrinsic motivation, class frequency, and verbal communication via active listening. Even further, when the class is highly procedural, AMoPCE presents two benefits more: intrinsic motivation to learn and intrinsic vocational inquiry. In summary, the hypothesis that AMoPCE benefits the motivation was confirmed at highly procedural classes

A Aprendizagem Baseada em Projeto é uma metodologia ativa de aprendizagem, utilizando a elaboração e execução de um projeto como estratégia motivadora para a aprendizagem de diferentes tópicos teóricos envolvidos na resolução de problemas concretos. Além de favorecer a construção de conhecimentos, este método contribui para o desenvolvimento de algumas habilidades e competências pessoais e profissionais considerados importantes para a formação dos alunos e sua atuação na sociedade, tais como construção autônoma de conhecimento, análise críticas de situações e problemas, autoavaliação, relacionamento interpessoal, entre outras. Esta metodologia é pouco usada no ensino básico (fundamental e médio) sendo mais aplicado na medicina e engenharia. Nesta pesquisa foi feito um estudo de caso sobre a aplicação da Aprendizagem Baseada em Projeto ao 2º ano do ensino médio. A pesquisa teve um caráter quanti-qualitativo e interdisciplinar, sendo aplicada fundamentalmente na disciplina de química e com participação e suporte das disciplinas de Português, Matemática, História e Inglês. O projeto proposto aos alunos foi a elaboração e construção de uma estação para tratamento de fatores químicos, físicos e biológicos para obter água potável, suficiente para abastecer uma família de quatro pessoas morando à beira de um rio. O desenvolvimento dos alunos foi acompanhado por meio de avaliações diagnósticas iniciais e finais e durante todo o percurso formativo por meio das avaliações formais das disciplinas, de rodas de conversas, apresentação de seminários, desenvolvimento do projeto, construção e apresentação de um protótipo contendo todas as etapas do tratamento, e dimensionamento para a construção da estação real, incluindo materiais e custos. Os resultados mostram indícios de uma aprendizagem significativa, sendo notado também o desenvolvimento de habilidades transversais como desenvolvimento social e cooperativo entre os alunos, contribuindo para o processo de formação de cidadãos ativos e críticos. / Project-Based Learning is an active learning methodology, using the design and execution of a project as a motivating strategy for learning different theoretical topics involved in solving concrete problems. In addition to promoting the construction of knowledge, this method contributes to the development of some personal and professional skills and competences considered important for students\' training and their performance in society, such as autonomous construction of knowledge, critical analysis of situations and problems, selfassessment, interpersonal relationships, among others. This methodology is little used in basic education (basic and secondary) being more applied in medicine and engineering. In this research, a case study on the application of Project Based Learning to the second year of high school was done. The research had a quantitative-qualitative and interdisciplinary character, being applied fundamentally in the discipline of chemistry and with participation and support of the disciplines of Portuguese, Mathematics, History and English. The project proposed to the students was the elaboration and construction of a station to treat chemical, physical and biological factors to obtain drinking water, enough to supply a family of four living on the edge of a river. The development of the students was accompanied by initial and final diagnostic evaluations and throughout the formative course through the formal evaluations of the subjects, the discussion wheels, seminars presentation, project development, construction and presentation of a prototype containing all the treatment steps, and sizing for actual station construction, including materials and costs. The results show signs of a significant learning process, with the development of transversal skills such as social and cooperative development among students, contributing to the process of training active and critical citizens.

Para alunos de cursos superiores de Sistemas de Informação e afins, aprender a programar computadores é fundamental. No entanto, ensinar programação por meio de métodos tradicionais tem se tornado cada vez mais desafiante devido a fatores recentes, tais como transformações na maneira de aprender das novas gerações e o surgimento de novas máquinas computacionais. Neste contexto, a aprendizagem baseada em projeto possui potencial para beneficiar a educação em programação. Há especial relevância para a abordagem Ágil de projetos, por possuir destaque no mercado de trabalho e origem atrelada ao próprio desenvolvimento de softwares. Por outro lado, foram encontrados poucos estudos de relevância internacional relatando a utilização da aprendizagem baseada em projeto ágil (APjBL) no contexto do ensino superior brasileiro. O objetivo geral desta pesquisa é analisar os benefícios de um método APjBL para os alunos de programação no ensino superior brasileiro quando comparado ao método tradicional de ensino, principalmente com relação a quatro benefícios de interesse desta pesquisa: o rendimento escolar, a motivação para aprender, a comunicação verbal e a exploração vocacional dos alunos. Nesta pesquisa empírica e de natureza aplicada, foi feita a opção pelo quase-experimento em um curso superior tecnológico de Análise e Desenvolvimento de Sistemas durante o primeiro semestre de 2018. A análise foi quali-quantitativa e os critérios de comparação foram os quatro benefícios mencionados. Como intervenção educacional APjBL, foi escolhido o método Agile Model for Projects in Computing Education (AMoPCE) e adaptado ao contexto. Participaram desta pesquisa 151 alunos e cinco professores, divididos em grupos de experimento e controle. Ao final do semestre, os alunos responderam a um questionário eletrônico sobre três benefícios: motivação para aprender, comunicação verbal e exploração vocacional. Foram coletadas as notas e as frequências dos alunos, além das percepções dos professores por meio de entrevistas individuais semiestruturadas. Dados históricos das disciplinas foram coletados para ajudar a explicar os fenômenos. Conclui-se que, no contexto geral da pesquisa, para a disciplina de conteúdo predominantemente procedural (prático), AMoPCE beneficiou a motivação extrínseca, a frequência escolar e a escuta ativa na comunicação. Para a disciplina altamente procedural, AMoPCE apresentou mais dois benefícios: motivação para aprender intrínseca e exploração vocacional intrínseca. Em suma, foi verificada uma hipótese de pesquisa, AMoPCE beneficia a motivação para aprender, na disciplina altamente procedural / To learn computer programming is an essential topic to undergraduate students at Information System and related higher education courses. However, teaching programming using traditional methods have become much more challenging due to recent reasons, like changes in the manner that the new generation is now prone to learn, and the arising of new programmable devices. The Project-Based Learn may offer potential benefits to the computer programming education, especially the Agile approach, given its origin at the software development process. And yet there were found a few relevant international studies regarding the Agile Project-Based Learn (APjBL) to cope with the computer programming education at Brazilian Information System higher education. The research leading objective was to analyze the main benefits of the APjBL teaching method when compared to the traditional teaching method, mainly the following four students benefits: academic performance, motivation to learn, verbal communication and vocational inquiry aspects. As the comparison criterion, we selected these four benefits through specific instruments adapted to this research. We also chose the Agile Model for Projects in Computing Education (AMoPCE) as the APjBL teaching method, which was originated from previous researches and that we adapted to this context. This research adopted an experimental approach via a quasi-experiment at the System Development and Analysis higher education course, during the first semester of 2018. A total of 151 students and five teachers participated in this research. By the end of the experiment, the students replied to an electronic questionnaire regarding three benefits: motivation to learn, verbal communication and vocational inquiry aspects. Five professors participated in an individual interview. Students grades and frequency and their historical data were also collected. As results, we found that for procedural (practical) content, AMoPCE presented at least the following benefits: extrinsic motivation, class frequency, and verbal communication via active listening. Even further, when the class is highly procedural, AMoPCE presents two benefits more: intrinsic motivation to learn and intrinsic vocational inquiry. In summary, the hypothesis that AMoPCE benefits the motivation was confirmed at highly procedural classes

A Aprendizagem Baseada em Projeto é uma metodologia ativa de aprendizagem, utilizando a elaboração e execução de um projeto como estratégia motivadora para a aprendizagem de diferentes tópicos teóricos envolvidos na resolução de problemas concretos. Além de favorecer a construção de conhecimentos, este método contribui para o desenvolvimento de algumas habilidades e competências pessoais e profissionais considerados importantes para a formação dos alunos e sua atuação na sociedade, tais como construção autônoma de conhecimento, análise críticas de situações e problemas, autoavaliação, relacionamento interpessoal, entre outras. Esta metodologia é pouco usada no ensino básico (fundamental e médio) sendo mais aplicado na medicina e engenharia. Nesta pesquisa foi feito um estudo de caso sobre a aplicação da Aprendizagem Baseada em Projeto ao 2º ano do ensino médio. A pesquisa teve um caráter quanti-qualitativo e interdisciplinar, sendo aplicada fundamentalmente na disciplina de química e com participação e suporte das disciplinas de Português, Matemática, História e Inglês. O projeto proposto aos alunos foi a elaboração e construção de uma estação para tratamento de fatores químicos, físicos e biológicos para obter água potável, suficiente para abastecer uma família de quatro pessoas morando à beira de um rio. O desenvolvimento dos alunos foi acompanhado por meio de avaliações diagnósticas iniciais e finais e durante todo o percurso formativo por meio das avaliações formais das disciplinas, de rodas de conversas, apresentação de seminários, desenvolvimento do projeto, construção e apresentação de um protótipo contendo todas as etapas do tratamento, e dimensionamento para a construção da estação real, incluindo materiais e custos. Os resultados mostram indícios de uma aprendizagem significativa, sendo notado também o desenvolvimento de habilidades transversais como desenvolvimento social e cooperativo entre os alunos, contribuindo para o processo de formação de cidadãos ativos e críticos. / Project-Based Learning is an active learning methodology, using the design and execution of a project as a motivating strategy for learning different theoretical topics involved in solving concrete problems. In addition to promoting the construction of knowledge, this method contributes to the development of some personal and professional skills and competences considered important for students\' training and their performance in society, such as autonomous construction of knowledge, critical analysis of situations and problems, selfassessment, interpersonal relationships, among others. This methodology is little used in basic education (basic and secondary) being more applied in medicine and engineering. In this research, a case study on the application of Project Based Learning to the second year of high school was done. The research had a quantitative-qualitative and interdisciplinary character, being applied fundamentally in the discipline of chemistry and with participation and support of the disciplines of Portuguese, Mathematics, History and English. The project proposed to the students was the elaboration and construction of a station to treat chemical, physical and biological factors to obtain drinking water, enough to supply a family of four living on the edge of a river. The development of the students was accompanied by initial and final diagnostic evaluations and throughout the formative course through the formal evaluations of the subjects, the discussion wheels, seminars presentation, project development, construction and presentation of a prototype containing all the treatment steps, and sizing for actual station construction, including materials and costs. The results show signs of a significant learning process, with the development of transversal skills such as social and cooperative development among students, contributing to the process of training active and critical citizens.

[pt] A concepção e modelagem de objetos educacionais para compreensão da dinâmica de motocicletas/bicicletas em projetos de engenharia têm nesta tese dois objetivos gerais: o entendimento da dinâmica de veículos de duas rodas de bitola zero e a apresentação de solução para o problema de incompatibilidade, ainda que parcial, do perfil do formando em engenharia quando comparado ao desejado pelo mercado de trabalho. Para cumprir com o primeiro objetivo, este trabalho desenvolve a modelagem de bicicletas e motocicletas utilizando as técnicas de Grafo de Ligação e Fluxo de Potência, para em seguida descrever aparatos educacionais em desenvolvimento no LDSM (Laboratório de Desenvolvimento de Sistemas Mecatrônicos da PUC-Rio) projetados para auxiliar no entendimento desses veículos. No intuito de conseguir responder à questão que envolve o segundo objetivo geral, este trabalho apresenta um breve estudo sobre aprendizagem ativa para então, passando pela análise dos projetos pedagógicos dos cursos de engenharia mecânica e de controle e automação, propor solução para uma melhor formação do engenheiro utilizando a metodologia de aprendizagem ativa, denominada PBL. O autor emprega os conhecimentos obtidos ao alcançar o primeiro objetivo para propor a utilização de projetos criados em torno dos veículos em questão como ferramentas do processo de ensino/aprendizagem. Através de pesquisas bibliográficas e de comparação do alcance e da abrangência entre, por um lado, a organização curricular vigente e, por outro, aquela proposta utilizando a metodologia de aprendizagem ativa, o autor evidencia que esta última cumpre satisfatoriamente com o rigor da formação técnica do engenheiro. Através de pesquisas bibliográficas e experimentação em aula, ele verifica que a nova organização curricular pode ir além e cobrir também as competências não ligadas à formação técnica que a atual organização não consegue contemplar satisfatoriamente, como consciência socioambiental e ética profissional, entre outras. Por fim o trabalho indica novos caminhos a serem seguidos, tanto na modelagem de tais veículos, como no estudo e na utilização da metodologia pesquisada. / [en] The conception and modeling of educational objects for understanding of motorcycles/bicycles dynamics in engineering design have in this thesis two general objectives: understanding the dynamics of two wheels vehicles of gage zero and resenting the solution for the incompatibility problem, even if partial, of the engineering graduate profile when referred to the profile desired by the job market. To accomplish with the first goal, this work develops the modeling of bicycles and motorcycles using the Bond Graphs and Power Flow techniques, to then describe education apparatuses developed in LDSM (Mechatronic Systems Development Laboratory of PUC-Rio) designed to aid in the understanding of those vehicles. In order to answer the question that involves the second general objective, this work presents a brief study on active learning and then, through the analysis of the mechanical and mechatronics engineering courses pedagogical projects, proposes a solution for engineers training using the active learning methodology, the so called PBL. The author uses the knowledge obtained in achieving the first objective to propose the use of projects created around the considered vehicles as tools to the teaching/learning process. Through bibliographical researches and through comparison of reach and inclusion among, on one hand, the current curricular organization and, on the other hand, that one proposed using active learning methodology, the author shows that this last one fulfills satisfactorily the rigor of the engineer s technical formation. Through bibliographical researches and experimentation in class, he verifies that the new curricular organization can go further and also covers the competences not linked to the technical formation that the current organization is not able to cover satisfactorily, as social- environmental awareness and professional ethics, among others. Finally, the work indicates new paths to follow, both in the modeling of such vehicles, as in the study and use of the researched methodology.