Pensamento computacional no ensino de biofísica na formação inicial de professores de Biologia: utilizando programação em blocos com o Scratch

Abstract

Pensamento Computacional (PC) é um conjunto de estratégias que envolvem habilidades para ensinar e aprender fundamentos da computação essencial a qualquer ser humano, podendo ser interligado a quaisquer outros temas de interesse de quem ensina ou de quem aprende. Este articula quatro dimensões que facilitam a resolução de problemas ou observação de sistemas complexos: Abstração, Decomposição, Reconhecimento de Padrões e Pensamento Algorítmico. Esta pesquisa teve como objetivo geral descrever como estudantes de um curso de Licenciatura em Ciências Biológicas de uma universidade pública federal do nordeste brasileiro, a partir de programação em blocos com o Scratch, podem desenvolver habilidades baseadas no Pensamento Computacional na representação de processos e estruturas das Membranas Biológicas na disciplina Biofísica. Os atores sociais da pesquisa (n = 13) foram divididos em três grupos para participarem de uma sequência didática dividida em sete momentos que envolviam conceitos próprios da biofísica, uso do Scratch e fundamentos de PC. Como atividade avaliativa final foi proposto que os estudantes desenvolvessem projetos na plataforma Scratch com os temas: estruturas e funcionamento das membranas biológicas, transportes através das membranas biológicas e funcionamento elétrico das membranas biológicas. A partir das evidências pudemos identificar que a habilidade de PC mais desenvolvida foi Pensamento Algorítmico. Pudemos concluir que o PC pode ser uma possibilidade para o ensino de biofísica, visto que suas habilidades podem facilitar a aprendizagem significativa pois os conteúdos dessa área têm como característica a complexidade que envolve conceitos de química, física e biologia.

Computational Thinking (CT) is a set of strategies that involve skills to teach and learn fundamentals of computing essential to any human being, and can be linked to any other topics of interest to those who teach or learn. This articulates four dimensions that facilitate problem solving or observation of complex systems: Abstraction, Decomposition, Pattern Recognition and Algorithmic Thinking. This research had the general objective of describing how students from a Biological Sciences Degree course at a federal public university in northeastern Brazil, using block programming with Scratch, can develop skills based on Computational Thinking in the representation of processes and structures of Biological Membranes in the Biophysics discipline. The social actors in the research (n = 13) were divided into three groups to participate in a didactic sequence divided into seven moments that involved concepts specific to biophysics, use of Scratch and CT fundamentals. As a final assessment activity, it was proposed that students develop projects on the Scratch platform with the themes: Structures and functioning of biological membranes, Transport through biological membranes and Electrical functioning of biological membranes. From the evidence we were able to identify that the most developed CT skill was Algorithmic Thinking. We were able to conclude that the CT can be a possibility for teaching biophysics, since its abilities can facilitate meaningful learning as the contents of this area are characterized by the complexity that involves concepts of chemistry, physics and biology.