Metodologia STEM no Ensino do Sistema de Conversão de Bases Numéricas Através de um Jogo Educativo

Resumo

Na metodologia STEM (um acrônimo em inglês para  Science,  Technology,  Engineering  and  Mathematics), os conteúdos das disciplinas de ciências exatas e tecnologia são integrados. Nessa abordagem o aluno é protagonista do seu processo de aprendizagem e desenvolve habilidades para a resolução de problemas reais (PUGLIESE, 2020). Essa metodologia inovadora é uma alternativa para a solução de um problema: a elevada evasão em cursos de Engenharia, esse problema sugere que há uma defasagem na metodologia tradicional expositiva de ensino  (GARCIA; GOMES, 2022), por haver nessa metodologia expositiva uma falta de conexão entre os conteúdos abordados e a prática, dando uma falsa impressão de que os conteúdos não são utilizados no dia a dia. Assim, a metodologia STEM é uma abordagem que desperta o interesse dos alunos por disciplinas de ciências exatas e, consequentemente, por cursos de Engenharia, ao realizar conexões entre os conteúdos e associações com a prática (LOPES et al., 2022). O conteúdo de sistemas de numeração, estudado ao longo dos anos do Ensino Fundamental na disciplina de matemática possui aplicações em diversas áreas, como exemplo o sistema de numeração binário, utilizado em criptografia, ocultação de 
 informações e sistemas digitais (ERNST, 2024). Os conteúdos de aprendizagens importantes para alunos no Ensino Básico são definidos pelo documento BNCC (Base Nacional Comum Curricular) (BRASIL, 2017). Dentre as competências definidas no documento, está a Competência Geral 5 que trata de os alunos utilizarem tecnologia com consciência, para comunicação e resolução de problemas. Dessa maneira, integrando um dos conteúdos de sala de aula com uma das competências da BNCC, é possível ensinar às crianças o sistema de conversão de bases e introduzir o pensamento computacional e lógico, relacionando o conteúdo do Ensino Básico com Engenharia, utilizando a metodologia STEM. Além disso, utilizar jogos para o ensino de um conteúdo auxilia para que o conteúdo seja absorvido pelos alunos de maneira lúdica (ALVES; SILVA, 2020). Portanto, foi desenvolvido um jogo para conversão de bases, especificamente entre os sistemas de numeração binário e decimal. O jogo desenvolvido é composto por um dominó convencional com 28 peças e cartas numeradas de 0 a 15. No jogo, o dominó é o elemento que forma os números em binário e as cartas representam as possibilidades dos números correspondentes no sistema de numeração decimal. As peças de dominó e as cartas são divididas de maneira aleatória e igualitária entre os jogadores, que podem ver as próprias cartas e peças. Define-se entre os jogadores a peça de dominó que irá iniciar e qual valor binário era terá (0 ou 1); na sequência, cada jogador deve posicionar uma peça de dominó com o intuito de formar um numeral binário correspondente a um dos numerais em decimal que possui a carta, assim, cada jogador ao conectar a peça de dominó com uma das metades igual à metade da peça anterior, obtém o numeral binário 1, ou ao posicionar a peça de dominó com a metade diferente da peça anterior, obtém o numeral binário 0. A cada 4 jogadas, os jogadores devem observar o numeral binário formado, atribuindo o valor 0 para cada peça de dominó que foi posicionada com uma metade diferente da metade da peça anterior, ou 1 para cada peça posicionada com a metade da peça de dominó igual à metade da peça anterior, e o jogador que possuir a carta com numeral decimal correspondente deve eliminá-la, vencendo o jogador que descartar o maior número de cartas. O jogo foi aplicado em uma turma universitária do curso de Engenharia Elétrica com ênfase em Telecomunicações e de Automação e Controle da Escola Politécnica da Universidade de Pernambuco. O jogo foi apresentado aos alunos e, após jogarem, foram coletadas as impressões dos participantes por meio de um formulário online, e dentre as respostas, dos participantes, 66,7% concordam totalmente e 16,7% concordam parcialmente que o jogo facilita a compreensão do conteúdo de conversão de bases entre os sistemas decimal e binário, mostrando que a maioria dos participantes acredita que o jogo facilita na compreensão do conteúdo de conversão de bases entre sistema binário e decimal. Assim, o jogo se apresenta como uma ferramenta de apoio ao ensino do conteúdo de conversão de bases. O jogo foi objeto de depósito de patente de Oliveira et al. BR 10 2024 024810 4 (2024).
 
Palavras-chave: STEM; Engenharia; Conversão de Bases.
Referências 
 
ALVES, Dijan Fillippi de Sousa; SILVA, Joaquim Fernando Mendes da. Jogos digitais: uma revisão sobre definições, fundamentos e aplicações no ensino de ciências. Revista Eletrônica Ludus Scientiae, v. 4, n. 1, p. 80-94, 2020.
 
BRASIL.  Ministério  da  Educação  e  Cultura. Base  Nacional  Comum  Curricular.  Brasília,  DF:  MEC, 2017.
 
GARCIA, Léo Manoel Lopes da Silva; GOMES, Raquel Salcedo. Causas da evasão em cursos de ciências exatas: uma revisão da produção acadêmica. Revista Educar Mais. Pelotas, RS. v.6 (2022), p. 937-957, 2022.
 
ERNST, Wolfgang. A caminho do sistema binário: Arquivos clássicos e memória digital. Revista de Teoria da História, v. 27, n. 1, p. 134-147, 2024.
 
LOPES, Andressa Freitas et al. O que significa cada letra da sigla STEM? Uma versão para o contexto educacional brasileiro. Educitec - Revista de Estudos e Pesquisas sobre Ensino Tecnológico, v. 8, p. e165822-e165822, 2022.
 
OLIVEIRA, Flávia, et al. Produto e processo para aprendizado de sistemas de contagem em qualquer base. Depósito de patente - Brasil: BR 10 2024 024810 4. 2024.
 
PUGLIESE, Gustavo. STEM education-um panorama e sua relação com a educação brasileira. Currículo sem Fronteiras, v. 20, n. 1, p. 209-232, 2020.