Flipped Classroom in the teaching of Differential and Integral Calculus I in Engineering courses: an experimented proposal

Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2022-07-26T19:41:22Z No. of bitstreams: 2 Geovane _ Pinheiro2022.pdf: 1793331 bytes, checksum: 4288ee8b25c1c90d6e852cc3e07e4088 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2022-07-26T19:41:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Geovane _ Pinheiro2022.pdf: 1793331 bytes, checksum: 4288ee8b25c1c90d6e852cc3e07e4088 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2022-07-22 The teaching of Calculus has been the subject of scientific work overtime. The approach of this research was to investigate the practice itself by applying the flipped classroom method in Calculus for Civil Engineering, Electrical Engineering, and Mechanical Engineering courses in a private teaching institution to understand the possible contributions of this methodology and considerations to the teaching and learning processes. Based on the contextualization of calculus instruction in Mathematics Education research and the history of the discipline in engineering courses, it was possible to find the active methodologies and digital technologies that have been used in engineering courses in the last decade through a systematic review of the literature. Based on the Flipped Classroom, the study of the practice itself was conducted with two groups of the engineering course in the Calculus discipline. Digital technologies such as videos, slides, and a virtual learning environment were used to conduct the pre-class moments and provide the students with the pre-study material. A diary was used to record perceptions throughout the process. The main findings showed that the flipped classroom method provides a collaborative and interactive classroom environment that can potentially be combined with other teaching methods. The material previously provided to the students was also helpful to them as they could access it at any time for their studies. Although student engagement and participation improved during class, the average agreement rate was 59%, indicating that there is still a need to explore different methods in combination with the use of digital technologies to support both the planning and execution of classes and to help students in their studies. O ensino de Cálculo vem sendo objeto de trabalhos científicos ao longo dos tempos. A abordagem desta pesquisa foi a de investigar a própria prática, utilizando a metodologia da sala de aula invertida na disciplina de Cálculo, para os cursos de Engenharia Civil, Elétrica e Mecânica, em uma instituição particular de ensino, compreendendo as possíveis contribuições dessa metodologia e seus reflexos nos processos de ensino e aprendizagem. A partir da contextualização do ensino de Cálculo em pesquisas da área de Educação Matemática e do histórico da disciplina nos cursos de Engenharia, foi possível encontrar, por meio de uma revisão sistemática da literatura, as metodologias ativas e tecnologias digitais empregadas nos cursos de Engenharia, ao longo dos últimos dez anos. Utilizando a sala de aula invertida, foi realizada a investigação da própria prática com duas turmas do curso de Engenharia, na disciplina de Cálculo, com o auxílio de tecnologias digitais, como vídeos, slides e um ambiente virtual de aprendizagem, para realizar os momentos pré-aula e a fim de disponibilizar o material de estudo prévio aos alunos. Por meio de um diário, foram realizadas anotações sobre as percepções durante todo o processo. Os principais resultados apontaram que a metodologia da sala de aula invertida proporcionou um ambiente presencial colaborativo e interativo, com a possibilidade de integração com outras metodologias de ensino. Também, foi perceptível o auxílio que o material previamente disponibilizado ofereceu aos alunos, que poderiam acessá-lo em qualquer momento para seus estudos. Embora tenha ocorrido uma melhora no engajamento e na participação dos alunos durante as aulas, o índice de aprovações ficou em média de 59%, apontando que ainda é necessário explorar diferentes metodologias aliadas à utilização de tecnologias digitais para auxílio tanto do planejamento e execução das aulas do professor quanto para ajudar os alunos nos seus estudos.