O documento discute o uso da robótica educacional como ferramenta no ensino e aprendizagem de ciências. A robótica pode transformar a aprendizagem em algo motivante ao tornar conceitos de ciência e tecnologia acessíveis aos alunos. O documento também descreve diferentes tipos de kits de robótica que podem ser usados em sala de aula e como competições de robótica podem estimular o trabalho em equipe e a solução de problemas.
1. USO DA ROBÓTICA
EDUCACIONAL COMO
FERRAMENTA NO ENSINO E
APRENDIZAGEM DE CIÊNCIAS
Daniel Alves
Emiliano Oliveira
José Raul Andrade
Wesley Kelvyn
2. Introdução
A robótica é ciência que estuda a construção de um protótipo
mecânico para um devido fim, essa ferramenta também é
conhecida como robô.
A robótica em si é um ramo da tecnologia que reúne a
mecânica, a eletrônica e a computação. Atualmente, trata de
sistemas integrados por máquinas e partes mecânicas
automáticas, controladas por circuitos integrados, tornando
motorizados sistemas mecânicos, controlados manualmente
e/ou automaticamente por circuitos elétricos. (RUSSEL;
NORGIV, 2004).
3. Aplicações da robótica para o homem
contemporâneo
São várias as aplicações que podem ser
observadas no mundo contemporâneo, as quais
auxiliam o homem em sua existência. As mais comuns
são as aplicações de robôs industriais, porém
podemos citar outras, como a robótica voltada para a
criação de máquinas que possam ir em locais
inóspitos para nós humanos, também podemos citar o
entretenimento como um tipo de aplicação.
4.
5. Robótica Educacional
O conceito utilizado na área pedagógica consiste, basicamente, na
aprendizagem por meio da montagem de sistemas constituídos por
modelos pré-existentes, ou seja, os robôs, propriamente ditos. Esses
robôs são mecanismos que apresentam alguma atividade física, como
movimento de um braço mecânico, levantamento de objetos, andar,
enxergar obstáculos, entre outros.
A disponibilização dos robôs como ferramentas no ambiente de
ensino-aprendizagem leva a uma abrangente área de utilização da
tecnologia a favor dos processos cognitivos, pois, além de programar
via computador, o aluno poderá utilizar um mecanismo chamativo –
que neste caso é o kit educacional de robótica – com o qual poderá
construir, gerenciar, controlar, mover, dominar e conduzir (OLIVEIRA,
2004).
6. Vantagens e Consequências
Transforma a aprendizagem em algo motivante, tornando
bastante acessíveis os princípios de Ciência e Tecnologia aos
alunos;
Estimula a leitura, a exploração e a investigação;
Prepara o aluno para trabalho em grupo;
Favorece a interdisciplinaridade, promovendo a integração de
conceitos de áreas como: matemática, física, eletricidade,
eletrônica e mecânica.
Desenvolve concentração, disciplina, responsabilidade,
persistência e perseverança;
7. Nas palavras de D’Abreu (2004, p.57), os ambientes de
aprendizagem baseados no uso de dispositivos mecânicos
têm possibilitado, de forma simples, econômica, rápida e
segura, a disponibilização de recursos tecnológicos para a
aprendizagem, não só de robótica, mas, também, de ciências
de uma maneira geral.
8. Atribuindo o uso da robótica educacional nas
disciplinas
Para os alunos, a robótica é uma excelente ferramenta
para exercitar a criatividade, estudar e praticar conceitos
relacionados a diferentes disciplinas, tais como:
Geometria: análise das formas geométricas;
Física: conceito de movimento uniformemente variado, força
resultante, normal, atrito, aceleração, aceleração da gravidade,
conceitos de massa, peso, velocidade, espaço e tempo;
Matemática: cálculo do intervalo de tempo, deslocamento e
velocidade, trigonometria;
9. Português: elaboração de relatórios e discussão do projeto;
Informática: uso de programas de computador e navegadores
para Internet.
10. Relatório de experiência
Nas escolas públicas da cidade de Araranguá/SC, foi
implementado uma série de problemas-desafios foram
elaborados onde os alunos utilizam o conhecimento adquirido
nas disciplinas do ensino médio para construir robôs que
satisfaçam determinadas condições inerentes a cada
problema.
Com essa metodologia observou-se que o aluno se
transforma em um pesquisador, onde ele identifica uma
situação problema e busca uma alternativa para melhor
solucionada..
Podendo ter melhorias relacionadas com os programas das
disciplinas do ensino médio.
11. Relatório de experiência
Observou-se que a maioria dos professores não utilizam
diariamente as tecnologias em sala de aula.
Na montagem do robô os professores primeiramente
procuraram informações nos manuais do Lego, não utilizaram
a apostila digital que foi elaborada para servir como material
de apoio para as aulas.
Houve bastante interação entre os professores com o
propósito de alcançarem os objetivos propostos. Na avaliação
final vários professores comentaram que a experiência de
aprender com os robôs deixou o aprendizado interessante e
atrativo porque eles tiveram um desafio inicial com algo novo
que despertou curiosidade.
O grupo de professores era bastante heterogêneo e isso
facilitou a montagem dos robôs para exercitar a criatividade e
praticar conceitos relacionados a diferentes disciplinas.
12. Em uma aula de robótica educacional
Diferentes tipos de hardware (kits de robótica) podem
ser usados em uma aula de robótica educacional, podendo
eles serem classificados em três categorias principais:
kits comerciais,
os kits de sucata e
os kits com componentes comerciais.
16. Kits de robótica
Para facilitar o processo de construção de robôs,
principalmente para principiantes, existem diversos kits de
robótica que são usados no âmbito educacional. Dentre os
mais conhecidos estão:
kits Lego
kits Vex
17. Competições de robótica
Finalidade
Por ser uma área que desperta bastante curiosidade, a
robótica pode ser usada como ferramenta didática para
auxiliar professores em diferentes conteúdos dependendo
da disciplina a ser ensinada
De acordo com (FAGUNDES, 2005): “Uma característica da
robótica é que atividades são mais produtivas quando
realizadas por um grupo, e não por um único indivíduo.”
18. A competitividade estimula:
Trabalho em equipe;
Autodesenvolvimento;
Capacidade de solucionar problemas;
Senso crítico;
Integração disciplinar;
Exposição de pensamentos;
Criatividade;
Autonomia;
Responsabilidade;
Postura empreendedora.
19. Olimpíadas de robótica
O que é uma olimpíada cientifica ?
É uma iniciativa para a população e difusão da ciência e tecnologia
junto aos jovens utilizada em praticamente todo o mundo.
Duas principais olimpíadas são:
Science Olympiad ,que é realizada nos EUA desde 1983.
European Union Science Olympiad, é realizada em toda a União
Europeia desde 2003.
21. COMO PARTICIPAR?
Inscrições gratuitas
São divididos em duas modalidades :
Modalidade Teórica
Para alunos do 1ª ao 9ª ano do fundamental e alunos do
ensino médio e técnico.
Tem que ter um mentor ou um professor para fazer a inscrição
Modalidade Prática
Tem que formar uma equipe de até 4 alunos
Monte o robô
Tem que ter um mentor ou um professor para fazer a inscrição
Divisão de etapas
22. Desafio de robótica aplicada: identificar e premiar
propostas de aplicações robóticas utilizando as
plataformas de uma determinada empresa.
Eventos para motivar o uso da robótica na
educação
Robô na Escola: Estabelece uma interação entre a alta
tecnologia e as crianças e adolescentes
Robot Day: Realiza atividades que aproximem a
tecnologia robótica do cotidiano de jovens.
27. Comentários
“Não tenho muito o que falar, pois não entendo do que se trata”;
“Por não conhecer ainda, não despertou interesse”;
“Faz-se necessário conhecer melhor a aplicação desse projeto de robótica”.
28. Considerações finais
Levando em conta as definições abordadas nesta
apresentação devemos então visualizar a realidade da nossa
comunidade e buscar soluções na robótica com os materiais
existentes e disponíveis nas escolas para auxiliar os professores
a utilizar os equipamentos e desta forma beneficiar o ensino
das disciplinas.
Então a partir de agora para próxima fase devemos pensar...
29. Que passos realizar e que quais são os resultados
esperados?
Como realizar?
Estudar Kits disponíveis
Relacionar Kits a problemas das disciplinas
Ver dificuldades na sala de aula
Buscar soluções na Robótica com os Kits disponíveis
Capacitar professores e alunos posteriormente
Instigar competição
Elaborar uma aula utilizando Kits Robótica e tecnologias
educacionais.
30. Referências
AZEVEDO, Samuel. AGLAÉ, Akymara. PITTA, Renata. Minicurso: Introdução a robótica
educacional. Disponível em:
http://www.sbpcnet.org.br/livro/62ra/minicursos/MC%20Samuel%20Azevedo.pdf
Acesso em : 02/05/2014
D’ABREU, João V. Viegas. Disseminação da robótica pedagógica em diferentes níveis
de ensino. 2003. 5 f. Dissertação ( Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação)
– Unicamp, Campinas/SP, 2008. Disponível em :
http://201.77.115.89:8090/Artigos%20OK/Artigo02.pdf . Acesso em: 20/02/2014
FAGUNDES, Carlos Arthur Nepomuceno; et. al. Aprendendo Matemática com
Robótica. UFRGS: Porto Alegre, 2005. Instituto de Matemática, Universidade do Rio
Grande do Sul.
MARTINS, F. N.; AMARAL, E. M. A. ; OLIVEIRA, H.C.G. . NERA - A Center for Research on
Educational Robotics and Automation. In: WEROB 2004 Workshop on Educational
Robotics of the RoboCup International Symposium. Cidade do México, 2004. p.
31. RUSSEL, Stuart; NORVIG, Peter. Inteligência Artificial. Tradução de Vandenberg D. de
Souza. 2. Ed. Rio de Janeiro: Campus, 2004. 1021
LIEBERKNECHT, Eduardo. (2009). Robótica Educacional. Disponível em:
<http://portalrobotica.com.br//>. Acesso em: 06/05/2014
Nehmzow, Ulrich. Mobile Robotics: A Practical Introduction. Springer, 2000. 243p.
XBOT. Xbot, aprimorando o ensino com tecnologia (2009). Disponível em:
http://www.xbot.com.br/ . Acessado em 01 de maio de 2014.
Notas del editor
Neste slide vê-se uma breve introdução sobre robótica, com auxilio de uma citação dos autores Russel e Norgiv.
Mostra-se aplicações contemporâneas com uso da robótica. As máquinas utilizadas no dia-a-dia da sociedade.
Fotos exemplificando as aplicações robóticas.
Explora-se o conceito de robótica educacional, mostrando qual o principio da mesma. Também utiliza-se de citação para enfatizar o pensamento.
Vantagens e melhorias referentes ao uso da robótica no ensino e aprendizagem.
Explora-se um pouco da dificuldade encontrada nas escolas nos dias atuais, onde o maior problema se dá pela falta de interesse
do aluno em assistir aulas de algumas disciplinas, assim como também muito disso se dá pela resistência dos professores em se
adequar as novas tendências, onde eles preferem ficar em sua área de segurança, que seria o quadro e o lápis. Concluindo com
um pensamento de D’Abreu sobre a utilização da robótica na educação.
A robótica como uma excelente ferramenta de ensino para poder estimular sua criatividade e por em prática os conceitos estudados nas disciplinas,por na robótica ,podendo trabalhar em cinco matérias que são geometria ,física ,matemática,português e informática destacando o que pode ser trabalhado em cada matéria especifica .
O relatório de experiência aconteceu na cidade de Araranguá Santa Catarina aonde foram instruídos 31 professores de todas as escolas públicas da cidade a trabalhar com robótica educacional levando o conceitos das matérias vistas na sala de aula para ser trabalhada no laboratório pode-se observar 7 pontos destes 7 pontos , 2 pontos foram negativos ,pontos positivos os professores implementaram uma série de problemas e desafios ,observou-se que o aluno se tornou um pesquisador ,notou que tiveram melhorias nas disciplinas ,professores estavam motivados a alcançarem os objetivos propostos e os professores eram bastantes heterogêneos .
2 pontos negativos foram destacados aonde observou-se que a maioria dos professores não utilizavam as tecnologias diariamente e na montagem dos robôs não procuravam primeiramente a apostila que foi elaborada pelos graduandos de engenharia .
Diferentes tipos de kits podem ser usados em uma de robótica podendo ser destacados em três categorias principais :kits comerciais ,kits de sucata e kits com componentes comerciais.
Kits comerciais : são kits que tem todas peças de fabrica e tem limites de robôs montados.
Kits de sucata : são kits com peças recicladas pegas por exemplo de um carro de brinquedo uma escova velha que possa montar um robô.
Kits com componentes comerciais :são kits que algumas peças já vem de fabrica outras o próprio usuário tem que fazer não existe limitações pois só depende do usuário montar seu tipo de robô para os seus fins .
Continuação do slide anterior .
Continuação do slide 15.
Continuação do slide 15.
São diversos kit utilizados no âmbito educacional e os kits mais conhecidos são os kits lego e vex os dois são muitos parecidos só o que diferencia um do outro é que o lego os movimentos são pré-programados e já o vex é controlado por controle remoto não precisando utilizar calcular seus movimentos .
Vou falar o que é uma olimpíada cientifica e duas principais olimpíadas que acontece no mundo e seu ano de criação .
A OBR é composta de duas modalidades que são a teórica e a prática aonde a teórica acontece só uma vez e é simultaneamente em todo o Brasil é uma prova escrita aonde você faz na sua própria escola e são distribuídos medalhas por classificação, o melhor do município,o melhor do estado e o melhor do Brasil ,já a prática ocorre por classificação do estado para poder ir competir o melhor do Brasil ganhando a equipe do melhor do Brasil ganhara uma vaga para competir o ROBOCUP que é o maior evento de robótica do mundo
Outros eventos que incentivam o uso da robótica na educação
VERDE = BURITY AZUL = RUY CARNEIRO
Nota-se que, apesar de superficialmente, os professores entendem basicamente o que é robótica e a maioria se mostrou disposto a aprender, mas só se houver treinamento. Isso fica mais claro nos próximos gráficos.
Grande maioria tem interesse em participar. Quase ninguém participou de atividades relacionadas a robótica (para ser mais exato, 2 no Burity e 1 no Ruy) e os que participaram acharam mediana.