Conhecimentos de Engenheiros Sobre Aplicação do Cálculo em Situações Profissionais

Resumo

Muitas das atividades da engenharia estão alicerçadas na aplicação de noções e técnicas de várias ciências, sobretudo os relativos à Matemática. Assim, os engenheiros devem ter o domínio de conceitos e procedimentos de Cálculo Diferencial e Integral (CDI), pois permitem o tratamento de grandezas distribuídas por superfícies e volumes, tendo em vista a maneira como as grandezas físicas “ocorrem” na natureza. No entanto, a literatura aponta não apenas dificuldades dos estudantes de engenharia na aprendizagem de conceitos basilares do cálculo, mas também a falta da habilidade para aplicá-los em situações profissionais. Para compreender melhor este cenário, foi aplicado um questionário diagnóstico a um grupo de sete engenheiros recém-formados, todos com bom desempenho nas disciplinas de cálculo, com o propósito de identificar: a Imagem Conceitual, que possuem sobre o CDI, conhecimentos e procedimentos de cálculo aprendidos e se aplicam esses conhecimentos para resolver problemas rotineiros de engenharia apresentados geralmente pela disciplina obrigatória Resistência dos Materiais. Para a análise das respostas foi utilizada a noção de imagem conceitual, segundo Tall e Vinner e a Teoria dos Três Mundos da Matemática de David Tall. Foi possível identificar que os engenheiros, durante a graduação, tiveram mínimo contato com aplicações práticas do CDI, pois o foco foi a realização de extensas listas de exercícios para aprendizagem mnemônica das técnicas de integração sem que entendessem claramente o que estavam calculando e menos ainda em quais situações poderiam aplicá-las.

Palavras-chave: Cálculo Diferencial e Integral. Engenharia. Aplicação do Cálculo.

Abstract
Many engineering activities are based on notions and techniques taken from various sciences, especially mathematics-related ones. Thus, engineers must master differential and integral calculus concepts and procedures, as they allow the treatment of quantities distributed across surfaces and volumes, considering the way in which physical quantities “occur” in nature. However, the literature points out not only the difficulties engineering students face in learning basic calculus concepts, but also the lack of ability to use them in their profession. To better understand this scenario, a diagnostic questionnaire was applied to a group of seven recently graduated engineers, all with good performance in the calculus subjects, to identify the image they have of the differential and integral calculus, knowledge, and learned calculation procedures, and whether they apply that knowledge to solve routine engineering problems generally presented by the mandatory subject Strength of Materials. Tall and Vinner’s conceptual image notion and David Tall's theory of the three worlds of mathematics were used to analyze the answers. It was possible to identify that, during their undergraduate course, the engineers had minimal contact with practical applications of differential and integral calculus because the focus was on extensive lists of exercises for mnemonic learning of integration techniques without a clear understanding of what they were calculating, let alone in which situations to apply them.

Keywords: Differential and Integral Calculus. Engineering, Application of Calculus.