UMA FERRAMENTA COMPUTACIONAL PARA SUPORTE NOS PROCESSOS DE ENSINO E APRENDIZAGEM DE EQUAÇÕES DIFERENCIAIS PARCIAIS

Abstract

As equações diferenciais parciais (EDPs) constituem parte fundamental na formação dos estudantes das áreas de exatas e engenharias, representando um instrumento de grande potencial para modelagem de problemas. Uma característica que as tornam particularmente complexas para os alunos, principalmente os iniciantes, é o fato de terem que lidar com conceitos teóricos que demandam grande capacidade de abstração, e muitos não conseguem correlacionar esses conceitos à modelagem e a aplicações práticas. Como consequência, observam-se elevados índices de desmotivação e repetência nesse componente curricular. Neste trabalho, será apresentada e discutida uma ferramenta computacional com interface gráfica no GUIDE do MATLAB®, como recurso didático, visando melhorar o processo de ensino-aprendizagem das EDPs. A ferramenta permite realizar simulações específicas para visualização com uso de gráficos 2D e 3D, como no caso da distribuição de calor em uma barra finita, utilizando os métodos da separação de variáveis e das diferenças finitas. Embora a ferramenta ainda esteja sendo desenvolvida, a aplicação da mesma em sala de aula já mostrou que houve uma maior motivação e interesse dos alunos pela disciplina, permitiu uma maior capacidade de assimilação dos conceitos e, por conseguinte, conduziu os alunos a uma aprendizagem significativa, reduzindo o tempo de maturação desses conceitos, contribuindo, assim, para uma menor taxa de reprovação e evasão.