Estratégias de pensamento paramétrico aplicadas ao projeto arquitetônico: uma matriz de relações e um framework de apoio ao ensino e aprendizagem

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2023.Nos últimos anos é crescente o interesse por tecnologias digitais que auxiliam no projeto de formas e espaços de maior complexidade. Foram muitas as tecnologias que surgiram visando aperfeiçoar, agilizar ou desenvolver o processo projetual arquitetônico. Os computadores estão de maneira gradativa envolvidos neste processo, com a progressão da tecnologia da computação gráfica refletida tanto no projeto arquitetônico quanto na linguagem arquitetônica contemporânea. A utilização de geometrias complexas na arquitetura tem como estímulo justificativas estéticas e funcionais, podendo atingir altos níveis de desempenho. Para que isso realmente ocorra é necessário o uso de suporte computacional como a modelagem paramétrica, vista como uma técnica de explorar e mapear a nossa própria maneira de pensar. Entretanto, tanto a modelagem paramétrica quanto o pensamento paramétrico ainda não possuem um cenário consolidado no contexto brasileiro, tanto em relação ao mercado, mas principalmente em relação ao processo de ensino-aprendizagem. O objetivo geral deste trabalho é investigar de que maneira o pensamento paramétrico está inserido no processo de projeto arquitetônico e como pode ser transposto ao processo de ensino-aprendizagem deste. Por meio da revisão de literatura foram abordados o processo de projeto e métodos de projeto, avaliando suas características, diferenças e no que se fundamentam teoricamente, e a contextualização das tecnologias digitais em relação ao processo projetual. A criação de um objeto de ensino foi estruturada a partir das teorias da Transposição Didática e da Teoria Antropológica do Didático, ambas desenvolvidas por Yves Chevallard, buscando a abordagem dos novos saberes referentes ao pensamento paramétrico e sua aplicação no ensino da prática de arquitetura. A metodologia de pesquisa foi baseada em design e tecnologia educacional, utilizando Design-Based Research in Innovative Education Framework (DBRIEF) como método, dividido nas etapas: Exploração Fundamentada; Prenúncio; Processamento (dividido em quatro ciclos: a criação de uma matriz de relação das estratégias de pensamento com base em trabalhos de Iniciação Científica, desenvolvimento inicial de exercícios, análise dos exercícios e criação de um framework); Produto e Avaliação Estendida. Os resultados da criação da matriz resultaram em sete categorias organizadas a partir da produção científica brasileira em pesquisas que tratam de modelagem paramétrica. Os exercícios foram aplicados com alunos do início, meio e final do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade do Vale do Itajaí (Univali - Balneário Camboriú, SC) e deixaram claro que existe a necessidade de provocar o pensamento paramétrico, visto que a grande maioria das respostas não remetem a um raciocínio claro quanto ao pensamento discutido. Uma vez que o pensamento paramétrico precisa ser induzido nos alunos, foi desenvolvido um framework com instruções indutoras do pensamento paramétrico, permitindo que o professor possa criar seus próprios exercícios.Abstract: In recent years, there has been an escalating interest in digital technologies which facilitate the design of forms and spaces of increased complexity. Numerous technologies have emerged with the aim to refine, expedite, or evolve the architectural design process. Computers are incrementally involved in this process, with advancements in computer graphics technology reflected in both architectural design and contemporary architectural language. The use of intricate geometries in architecture is driven by aesthetic and functional justifications, capable of achieving superior performance levels. For so, it requires computational support such as parametric modeling, perceived as a technique to scrutinize and map our cognitive processes. However, both parametric modeling and thinking have yet to establish a solidified presence in the Brazilian context, not only in what regards the market itself but also and predominantly the pedagogical process. The main objective of this work is to probe how parametric thinking is integrated into the architectural design process and how it can be transposed to its pedagogical process. Through a literature review, the design process and design methods were examined, evaluating their characteristics, differences, and theoretical foundations, as well as the contextualization of digital technologies in relation to the design process. The creation of a teaching object was structured based on the theories of Didactic Transposition and the Anthropological Theory of Didactic, both formulated by Yves Chevallard, aiming to approach new knowledge pertaining to parametric thinking and its application in the teaching of architectural practice. The research methodology was predicated on design and educational technology, employing Design-Based Research in Innovative Education Framework (DBRIEF) as a method, segmented into stages: Informed Exploration; Presage; Processing (partitioned into four cycles: the creation of a matrix of relationship of thinking strategies based on Scientific Initiation works, initial development of exercises, analysis of exercises, and creation of a framework); Product and Extended Evaluation. The outcomes of the matrix creation resulted in seven categories organized from Brazilian scientific production in research dealing with parametric modeling. The exercises were implemented with students at the beginning, middle, and end of the architecture and urbanism course at the University of Vale do Itajaí (Univali - Balneário Camboriú, SC) and underscored the necessity to stimulate parametric thinking, as the great majority of responses did not allude to a clear line of reasoning regarding the discussed thinking. Given that parametric thinking needs to be induced in students, a framework was developed, with instructions on how to promote parametric thinking, allowing the educator to devise their own exercises